化工機械設備防腐措施探討

林家宇

（國家管網集團（福建）應急維修有限責任公司，福建 莆田 351254）

1 化工機械設備腐蝕原因分析

1.1 化學機械設備材料原因

一般機械設備以金屬為主，但金屬在空氣中易被空氣或其他腐蝕性物質氧化。金屬顆粒尺寸與腐蝕程度成正比變化關系。金屬顆粒越小，密度越高，腐蝕程度越低。反之，尺寸越大，腐蝕程度越高，例如，某彎頭由兩種金屬材質焊接而成，其不同部位腐蝕程度也有所不同。在使用鐵制機械設備時，與空氣的接觸就越大，就可能導致氧化和腐蝕。尤其是用黑色金屬制造的機械設備，在化學環境中的腐蝕程度會加快[1]。機械設備自身的防腐能力也會造成腐蝕問題的發生，比如，在有的機械設備中，使用的設備材料質量不過關，防腐處理技術應用不全面，造成在實際的化工生產過程中很容易發生腐蝕的問題。

其次，化工機械設備的結構也會引發腐蝕問題的發生。化工生產過程中，使用的設備體積較大，內部結構復雜，各種零部件的組合工藝復雜，在日常養護或者清理不及時的情況下，會造成腐蝕問題的發生，而且還會進一步的惡化，引發大面積腐蝕問題的發生。

最后，液體的腐蝕。化工生產中，機械設備要不斷地與各種介質、溶液相接觸，這些物質本身具有很強的腐蝕性，在長時間的接觸中，機械設備的腐蝕問題日益嚴重，造成機械設備的使用出現問題，運行周期嚴重縮短。

1.2 環境原因

經常與各種具有腐蝕性的化學品接觸，是腐蝕的重要原因。在化工生產中，腐蝕性化學品與化工設備有不同程度的接觸。在化學和機械設備的外角接觸酸或堿可能導致腐蝕，例如在酸性環境下。如果化工機械設備沒有防腐效果，會加速金屬的腐蝕程度，降低產品質量和生產過程的安全性。在一定的溫濕度環境下，化學機械設備容易產生電解質，化學機械設備容易產生電化學腐蝕，在粉塵和煙塵彌漫的環境中，也容易引起設備的腐蝕。經常發生腐蝕的機械設備，主要表現在存儲設備、原料反應設備和運輸設備中。長期的化工原材料存儲，機械設備的內壁會出現腐蝕問題；在將原材料進行摻雜的反應中，腐蝕性提高，對反應設備的作用也更明顯；在運輸的過程中，管道、閥門經常會發生腐蝕問題，需要及時進行更換和養護。其次，生產環境也會造成機械設備的腐蝕。化工機械設備的使用，周圍的環境、溫度長時間處于化工生產環境中，這些金屬物質在長時間的高溫環境中，會與空氣中的氧氣、水蒸氣等物質發生反應，產生腐蝕問題。

1.3 化工機械設備管理原因

由于化工機械設備規模龐大，設備零件多，安裝過程復雜。有些設備一旦暴露，就很容易被腐蝕；有些零件在化工機械設備內的使用過程中，由于化工生產環境中對化工機械設備的管理不善，造成氧化層保護不足，加速了零部件的腐蝕程度，這給設備的運行帶來了嚴重的問題，由于化工機械設備長期處于腐蝕性環境中運行，使得化工機械設備無法及時處理設備部件，導致設備腐蝕，長此以往導致化學機械設備不能正常運轉[2]。

2 化工機械設備防腐設計

2.1 加強化工設備設計

優化設備零部件的形狀，減少腐蝕死角，通過優化設備的布置和安裝，減少設備缺陷，機械設備需要面對不同的使用環境，因此機械設備的外形復雜多變，使用的零件很大，有些設備零件形狀復雜，容易產生盲點，因此需要優化外觀設計。使設備在長期運行中不易腐蝕，面對大型機械設備，裝配設備容易產生間隙，間隙腐蝕導致機械設備不平衡。化學機械設備局部腐蝕會越來越快，造成重復腐蝕，另外局部腐蝕會導致設備對設備部位防腐重視不足或防腐處理困難，導致設備長期的局部腐蝕。若局部腐蝕嚴重，就會導致設備不能正常使用，腐蝕只發生在設備內部，更換整個設備會造成更大的損失，而局部腐蝕防腐處理困難，因此設備的各個方面都要進行防腐處理，將其作為防腐設備日常管理的一部分[3]。

2.2 設備防腐設計鋼筋

在惡劣的化工生產環境中，強腐蝕性溶劑和暴露在空氣中的腐蝕性物質會在機械設備長期運行的過程中加速腐蝕，因此加強化學機械設備的防腐設計也很重要，化學機械設備的防腐設計應考慮環境腐蝕因素和設備的使用壽命，從而使原來保護涂層的化學機械設備的防腐程度達到較好的效果，提高機械設備的使用壽命。

3 化工機械設備防腐措施

3.1 機械材料的選擇

目前，化學工業在促進社會發展中發揮著重要作用。選用具有防腐性的金屬材料，根據不同金屬的不同防腐性能，選擇合適的機械設備部件安裝和組裝位置。根據不同的生產環境選擇不同的金屬，制造不同的設備所使用的化學和機械設備，如鋼制設備等，都是耐酸腐蝕的。為了提高化工設備的整體性能，需要通過對不同金屬性能的研究，對化工設備和機械設備的使用壽命進行研究。化工機械設備的防腐要從設備的材料選擇開始，只有設備使用的材料自身具有較強的防腐性，才能在后期的應用中抵御來自內部和外部的腐蝕影響，發揮出最大的防腐效果。比如在濃硫酸的化工生產中，要使用鋼材料的機械設備；在容易氧化的化工環境中，要求設備材料選擇鈦金屬。通過這種有效的金屬材料應用，結合后期設備制造過程中的工藝應用，對重點的設備部件進行重點的防腐處理，可以有效地實現設備的安全使用。并且針對設備中容易發生腐蝕的部位，進行不同金屬物質的材料分開應用，減少局部腐蝕問題的蔓延，有效地控制腐蝕問題產生的不良影響[4]。

3.2 機械材料表面防腐

金屬防腐是表面防腐涂料中最重要的一種。其原理是通過改變和強化金屬表面涂層，可以有效地提高防腐效果和化學機械設備的使用壽命，如噴涂、外協、涂層等，將金屬與腐蝕性材料分離，利用已有的腐蝕性材料達到防腐的目的。

首先，要注意防腐層的涂刷。在金屬表面，使用噴漆、外包的方式，將腐蝕性氣體和液體進行分離，有效地實現防腐的效果。比如在金屬的外層中，進行防腐物質的涂刷，通過薄膜防腐層的作用，有效的將氣體、液體和金屬進行隔絕，并在綜合涂層技術的應用中，發揮出有效的防腐效果。

其次，對機械設備的結構進行防腐處理。在進行制造設計的時候，要對重點的腐蝕部位進行防腐處理。可以使用金屬板的焊接處理，對容器的內壁厚度進行重點處理，或者對容易發生腐蝕的螺母進行密封、涂漆處理，以降低腐蝕問題的發生。還可以在進行設計的過程中，盡可能的減少凹陷的設計，減少腐蝕性物質的堆積，降低腐蝕問題的發生。

最后，通過使用電化學防腐技術、絕緣層防腐設置、外加電流陰極保護法的應用等，有效地對化工機械設備的防腐性能進行優化改善。

3.3 合理使用防腐劑

由于化學和機械設備易受腐蝕，因此應考慮金屬本身的特性，并在金屬材料上正確涂抹防腐劑。防腐劑利用防腐劑分子的吸附特性使金屬表面與腐蝕性物質接觸。防腐分子的吸附能力越強，吸附力越大，防腐效果越好。超脫蠟水在化工機械設備、清洗劑等方面應用較多，其可在機械設備表面形成一種粘性保護膜，對金屬的防腐效果更好，防腐壽命長，且該物質具有良好的水溶性，在化工廠中較為常見。

3.4 優化機械結構和管理方案

特定的化工機械設備經過防腐處理后，能有效地抵抗腐蝕性物質。但長期運行中，化學機械設備在一定程度上會加速化學機械設備的腐蝕現象，因而需要對化學機械設備進行管理，這是防腐作業的重要措施。因此，在保護金屬的基本性能時，應特別注意化工機械設備的外形管理，制定化工機械設備的維護管理辦法。化學機械設備的防腐作業應定期或不定期進行，如果發生嚴重的化學和機械腐蝕，必須更換相應的設備。由于有些設備很復雜，如果不能及時更換，應保留相應的記錄，并對腐蝕部位進行臨時防腐保護。化學機械設備腐蝕嚴重，不能正常工作時，應立即停止使用，使設備得到有效控制，防止發生重大安全事故[5]。

3.5 化學機械設備防腐設計制造改進

市場上有些化工機械設備雖然價格便宜，但也可以生產化工產品，但由于防腐設備的設計制造不合理，給防腐設備的管理和維護帶來了困難，因此需要提高化工機械設備的防腐性。化學機械設備的設計在制造中要注意防腐問題，采取科學措施提高防腐效果，如降低腐蝕介質濃度，去除介質中的氧氣，調節環境溫度和濕度，可以減少和防止化學機械設備的腐蝕。可降低介質腐蝕速度的物質防腐劑，通過添加各種防腐劑，可以減少和防止化學機械設備的腐蝕。機械設備的設計和制造在化學機械設備的設計階段要考慮到化學設備的未來使用，因此首先外觀設計要更加簡潔。不僅可以滿足設備功能的使用，還可以實現更好的維護和管理。在生產過程中，由于無法清洗設備內堆積的試劑和粉末，設備將長期受到腐蝕。備件應減少在機械設備設計制造中的應用，備件越多，以后修理就越困難。最后，化學機械設備比較大，設備有缺陷時可能不清潔，容易腐蝕設備，因此在設備的設計和制造上要考慮到這些問題，提高化學機械設備的防腐要求。化學機械設備的表面除了涂銀裝飾外，還可采用噴涂方式對化工機械設備表面進行預處理，噴涂材料中研磨材料必須干凈干燥，研磨材料直徑為0.5～1.5cm，質量要有保證，不易裂開，灰塵少時換料應符合警報號相關規定，選擇磨料時禁止使用沙子，噴霧作業應使用壓縮空氣，并用冷卻裝置處理水，確保壓縮空氣干燥無油。其次，酸化過程對環境也有一定的影響，而且由于化學藥品的特性，空氣中的腐蝕性物質容易附著在機械設備的表面，導致設備外墻的腐蝕，因此在化學機械設備的設計過程中，會留下腐蝕余量，以減少設備的腐蝕[6]。

3.6 提高人員的防腐意識

要求在進行化工生產的過程中，機械設備的操作人員要具備防腐意識。要能夠在進行實際的設備操作過程中，使用正確的操作技術，按照規范的操作流程，減少設備的振動、間歇問題，從而更好的保證設備的安全運行，減少腐蝕問題的發生。

另外，還要求對操作人員進行專業的防腐知識培訓，提高其判斷腐蝕的能力，在操作的過程中，針對各種腐蝕和損壞的現象，要及時上報和處理，減少腐蝕問題的深化。除此之外，還要在日常的操作中，及時將各種化工生產廢物進行排放，以減少對化工機械設備的污染、腐蝕。

3.7 加強日常設備的養護

首先，企業要針對機械設備的防腐問題進行完善制度的建設，通過加強日常養護工作的落實，保障設備的安全運行。比如，在日常養護過程中，要求對機械設備運行中的數據、資料進行自動化的搜集，并定期開展設備的檢查，對腐蝕問題重點排查。

其次，要在日常的防護工作開展中，針對噴漆破損、腐蝕隱患的部位進行重點的養護，及時更換發生問題的零部件，減少腐蝕問題的擴大，養成日檢查、月養護、年檢查的制度，落實防腐管理。

最后，要制定防腐管理方案，在方案的指導下，對各種機械設備的應用進行有效養護和防腐。

4 結語

總之，化學機械設備的腐蝕對機械設備的影響是不同的，防腐設計和措施需要公司和員工共同努力，避免發生嚴重的安全事故。化學機械設備的腐蝕現象是不可低估的，化學機械設備在發生腐蝕現象時，為了提高化工機械設備的使用壽命，必須采取科學合理的防腐措施，提高生產效率，避免給企業帶來經濟損失。隨著科學技術的發展，化工企業投入大量的化工機械設備從而提高了化工機械設備的防腐措施，更有效地促進了工業發展和社會發展。