化工機械材料的腐蝕分析及防腐蝕研究

徐鈺峰，薛 霞

（內蒙古鄂爾多斯市中天合創能源有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017000）

化工產業具有極為特殊的生產性質，這導致很多化工機械材料必須在部分特殊環境中才能工作，這些特殊環境有濕、溫度和一些容易產生腐蝕性的物質。在不斷地對化工機械進行使用的過程當中，機械材料會出現不同程度地遭到腐蝕的現象，所以從這一點上來說，有效地保障化工機械材料不遭到腐蝕同時更加深入的保證化工機械材料能夠得到有效的養護是非常重要的。而且這也能夠讓化工企業在生產安全和穩定兩大方面都得到間接提升。

1 化工機械材料的腐蝕類型

1.1 應力腐蝕

這種樸實類型指的是一些化工機械材料的表面在外界力量和特定的腐蝕環境交叉作用下所遭遇到的腐蝕類型。部分化工廠的化工機械會經常處在含有多種酸性氣體的環境之中。如果濕度和溫度適宜的話，這些酸性氣體就會形成弱酸，比如一些生產硫化物的話，工廠就會在濕度適宜的情況下和鐵發生化學反應，生成具有腐蝕性的弱硫酸硫化鎢，而他們的存在容易讓氫原子更深層次的擴散到化工機械材料內部。如果機械材料表面有孔，溪河間隔等部位，那么空氣中硫化物的存在，就會讓這些較為薄弱的機械部件出現質變。而這些較為薄弱的機械部件還容易在自身力運動的作用下，讓機器內部已經被外部硫化物所腐蝕的部件出現斷裂[1]。

1.2 電化學腐蝕

在使用機械的過程當中產生腐蝕的機制里面，電化學機制是一個非常重要的機制，一些化學工業工廠在進行化學機械耐腐蝕性測試的時候，一定要對電化學腐蝕進行特別防范。必須要能夠充分的對電化學腐蝕的原理進行有效理解。所謂電化學腐蝕，指的是機械與外部環境相對應的媒介，在進行接觸之后，產生了電子陽極或陰極的反應，這就導致機械產生電化學腐蝕。具體來說，電化學腐蝕是作為外部環境和介質之間的化學，金屬，機械材料，遭遇到陽極和離子化反應之后所產生的現象。

1.3 縫隙腐蝕

中腐蝕類型指的是在化工機械材料表面的縫隙處，或者是其他較為隱蔽的區域內所發生的局部腐蝕狀態。縫隙腐蝕是各類機械腐蝕一行中最為常見的一種，這是因為化工機械上有很多焊接和螺栓處，而這些地方不可避免的會出現狹窄縫隙，從而導致縫隙腐蝕。一般來說，基本上所有的酸性和中性環境都會對化工機械的材料表面造成縫隙腐蝕[2]。

2 化工機械材料的腐蝕原因分析

2.1 內在原因

部分化工企業在選用化工機械材料的時候，他本身的抗腐蝕能力就比較差。加上當前的部分化工機械材料往往是由各種不同的金屬材料部件所構成，而這些金屬材料的不相同，也對化工機械材料性能產生了比較大的影響。還說一個金屬材料在晶體密度方面如果越大，那么它的抗腐蝕能力也就越強，所以很多化工企業在購置機械材料的時候，都會選擇高密度的金屬材料來進行材料的制造。第二點是環境當中腐蝕性或溶液和氣體的存在。很多化工廠在進行化學物質生產的時候，會用到各種酸堿性溶液，而這些腐蝕性溶液長時間接觸化工材料，也容易對化工機械材料自身材料產生不同程度的腐蝕效果。尤其是濃硫酸和各類強堿溶液，都會對化工機械材料造成腐蝕方面的影響，雖然部分化工機械材料自身擁有較為恒定的抗腐蝕設計，但是長期與腐蝕液體接觸，這種抗腐蝕設計的能力也會受到削弱[3]。

2.2 外在原因

外部環境的影響同樣會導致化工機械材料出現各種不同類型和不同程度的受腐蝕問題。很多化工企業在進行生產的時候，肯定要用到大量的化工原材料。這一部分化工原材料里面有很多的化工材料已高腐蝕性為主，而在產品的正式使用和生產過程當中，強酸，強堿以及各類金屬鹽溶液都要成為反映物質，那么這些反應物質混雜在空氣中，或者是比化工機械材料產生接觸的時候。所產生的腐蝕問題就會更加明顯。一般來說，如果所使用的化學材料為靜態材料，那么產生腐蝕的程度也許會比較小可是在部分化工工作當中，機械材料性質肯定會出現變化，這就在一定程度上給了化工材料腐蝕程度增強的機會。在各類環境和反應壓力之下，化工材料內部的反應介質會和外部的反應介質產生相互作用，最終導致機械腐蝕問題更加嚴重[4]。

3 防止化工機械材料腐蝕的措施

3.1 表面防護處理

針對化工機械材料的腐蝕措施最為重要的一點一定是要做好對化工機械材料表面的防護處理。這些處理方法主要有電鍍和熱鍍以及化學鍍層等。通過把能夠抗腐蝕的涂層材料有效而均勻的油墨并覆蓋在經過處理的化學機械材料表面，可以在化學，機械材料的兩個月的產生一層。厚度恒定且密度較強的有機或無機涂層，這種涂層能夠隔絕機械材料表面與腐蝕環境的接觸。有效阻礙腐蝕過程的產生以及發展，而化學鍍是在沒有通過外加電流的情況下，用在化還原反應你在一部分具有催化活性的機械金屬表面獲取純金屬鍍層或者是合金鍍層，并且把這兩類鍍層作為機械的保護層。而熱鍍則是通過運用助鍍劑來有效地對機械表面進行濕潤，然后再讓機械表面的金屬材料和機體產生反應，并且發生擴散現象，這樣一來可以讓附著性較好的合金層作為機械的防腐蝕保護層，從而有效減輕機械層表面所受到的腐蝕程度[5]。

3.2 選擇合適的制造材料

我國的化學工業發展如火如荼，這導致我國每一年各地都會產生大量的因為腐蝕及其嚴重而無法使用的化工材料。而十分麻煩的是，這些報廢的化工材料是因為自身所遭到的腐蝕程度較為嚴重，導致其自身材料不能被切割下來進行回收利用。這你與此同時，很多化工企業所廢棄的遭遇，腐蝕嚴重的機械材料，會產生不少重金屬污染其所在區域的土地資源和水資源，進而間接影響當地居民身體健康。所以在進行化工機械材料生產以及使用的過程當中，就必須要嚴格的選擇化工材料。為有效減少腐蝕問題發生，一定要能夠在化工材料生產的過程當中選擇對環境污染較小，而且能夠保證化工材料可以正常使用的材料。當然這種選擇要建立在企業的允許范圍之內[6]。選擇這類材料的目的是因為他們能夠在一定程度上更少的對自然環境產生危害，而且在進行處理的時候，這一類材料處理方式比較簡單，而且還可以避免金屬材料乃至金屬資源的浪費，如果必須要用金屬材料進行化工材料生產。一定要考慮這種材料本身對材料特性有何需求，并且考慮材料的使用年限以及材料可能會在哪些方面受到腐蝕，從而最大程度的為占地材料腐蝕所可能出現的污染浪費問題做好削減準備。

3.3 建立健全機械防腐管理計劃

化工企業必須要構筑健全而完備的化工材料防腐蝕管理機制，這在化工材料抗腐蝕工作當中是必不可少的一環。在日常生產工作當中，化工生產單位都希望自己的機械材料不會因強腐蝕問題而徹底失去運作能力。為了達到這一點，相關的化工企業高層管理人員一定要構筑起一套完善的機械材料管理方案，有效提升化工材料防腐蝕性能。具體的做法是，讓化工生產單位內部工作人員必須要積極重視對機械材料的抗腐蝕管理維護工作，同時還必須要求工作人員都能夠擁有對化工機械材料的高操作能力，在化工機械材料經歷的持續不斷的生產過程當中，很容易受到各類外部環境的影響而出現程度不一的腐蝕現象，所以在這個時候，就必須要讓相關管理人員對自己管轄范圍內的機械材料，性能與情況進行充分了解和仔細分析[7]。在面對自己所管轄范圍內的機械材料的腐蝕問題的時候，一定要對材料使用說明書認真了解，并且在結合工廠內部生產環境的基礎上。找到機械材料受腐蝕的本原因，然后對癥下藥，給出有關防止和減少機械材料受腐蝕的準確方案。

在建立健全的機械防腐蝕管理計劃方面，還需要將機械的設計以及制造都囊括進去，換句話說，對機械的防腐蝕管理要從機械材料的設計就開始。在對化工機械材料進行設計以及制造的過程，理念如果出現了不合理的結構設計，那么化工機械材料容易遭到腐蝕的概率會大大提升[8]。化工機械材料容易因為腐蝕而叫快，報廢的概率也會大大提升，所以要想有效地對化工機械材料抗腐蝕能力進行加強，一定要從化工機械的設計制造環節就開始把關，采用科學設計和制作工藝，保證化工機械材料自身就具有一定的抗腐蝕性能。

4 結語

化工機械材料的抗腐蝕工程是一個極為系統化的工程。在這個系統化工程里面，涉及到化工機械材料的管理是一定要做到的。而從設計化工機械設備開始，抗腐蝕工程的管理工作就已經開始了。設計制造上要能夠保證化工機械材料自身就擁有一定的抗腐蝕性。而以這種材料所構筑出的化工機械設備，同樣也要在結構方面能夠最大程度的擁有抗腐蝕能力。這樣的話才可以真正保證化工機械材料不會受到腐蝕侵擾。