化學工業中的腐蝕和防護

武轉玲

（大同師范高等專科學校，山西大同 037039）

我國化學工業從1980年開始起步，到現在已經有了幾十年的歷史了，而化工設備的腐蝕一直是一個比較嚴重的問題之一。近些年來，伴隨著國家的大力支持，國內許多大型化工廠均采用了一些較為先進的防腐措施，但是因為防腐措施的缺乏與不完善，所以仍然會出現大量的腐蝕現象。

1 緒論

1.1 研究背景

在化工生產中，設備是重要的工藝裝備，而化工設備的腐蝕是指由于化工設備的操作人員和周圍環境的影響導致的化學性介質的破壞現象。化工行業的發展對我國國民經濟的快速增長有著很大的促進作用，但是隨著經濟的高速發展，工業企業也出現了許多的問題與隱患，其最嚴重的就是化工設備的腐蝕情況，所以對其進行有效的防腐就顯得尤為關鍵與必要。在實際的工作中，很多時候都是通過外部的一些防護手段來降低其發生腐蝕的概率和程度。比如說，采用涂層保護的方法來防止腐蝕的產生，或者是選擇合適的施工技術，使其達到防銹的效果等，這些都需要采取正確的防護措施，從而減少甚至避免因腐蝕而造成的損失以及安全事故的發生概率。

1.2 研究目的和意義

我國的化工企業在生產過程中，由于其自身的特點和環境的影響下，設備容易發生腐蝕問題，而腐蝕性的破壞又會對設備造成很大的傷害甚至是毀滅性的打擊。因此必須要加強對化工設備的保護措施，防止因腐蝕帶來的損失和危害。本文主要通過對化工行業的腐蝕問題進行具體分析，并提出相應的防護方法，以能夠積極地采取預防措施來避免這些隱患的存在，從而保證整個化工的正常運行。

2 化學工業的腐蝕分析

2.1 化工設備的腐蝕原理

化工生產中的腐蝕現象是一種普遍存在的化學污染，它主要是指由于各種化學品的化學反應所引起的金屬材料、結構或工藝系統的破壞或改變其性能的過程和行為。化工腐蝕的機理有三種：①在化工設備的外部直接接觸到大氣中的化學物質；②通過在化工產品的內部與介質的相互作用而形成的反應產物；③在化學工業的外環境中，因為外界條件的變化而造成的化學反應性的物質和產生的腐蝕性氣體。這三種類型的腐蝕作用的影響因素，通常情況下，它們都能被氧化或者轉化為自由基，從而使其失去原有的活性狀態，導致其發生鈍化，最終使整個化工裝置的耐蝕能力降低。假如過多的生成過氧化物，則會增加有毒的有害成分，甚至會對人類的身體健康構成威脅。所以說，必須采取有效措施來防止這種危害的進一步擴大。

2.2 化工設備的腐蝕成因

對于化工設備來說，其腐蝕的原因有很多，其中主要包括以下幾方面：

（1）由于化工生產的特殊性，在進行化工設備的操作時，往往會因為一些人為因素而造成設備的損壞和損耗。

（2）在化工設備的使用過程中，如果出現了腐蝕現象，就會導致腐蝕的發生，從而影響到整個工藝流程的正常運行，甚至是對企業的經濟利益的損害。

（3）化工產品的種類繁多，不同類型的化工設備之間的差異性很大，所以在實際的工作中，需要根據具體的情況來選擇合適的器械來滿足加工的需求。

（4）有些化學試劑的性質比較活潑，容易受多種條件的干擾而引起的化學反應不穩定，進而使其失去活性，最終使其喪失作用。例如：酸、堿的存在使得某些反應無法完成，因此會對人體健康以及其他生物安全構成威脅。另外還有些物質還會與其他化學品相互接觸，致使它們的毒性增加。這些都說明化工行業的環境污染問題也是非常嚴重的一種狀況。

2.3 化工設備的腐蝕類型

（1）酸腐蝕：在化工設備中，酸是一種常見的腐蝕介質，它主要是酸性或中性的鹽類，在生產過程中會產生大量的酸氣，對設備造成嚴重的破壞和污染。

（2）固體（氣體）腐蝕：當化工設備受到外界大氣環境的作用時，會發生化學反應，使化工設備表面形成一層氧化膜，從而導致金屬的腐蝕；同時，也會影響到化學藥品的質量和使用壽命。

（3）輻射與電離：當化工設備的周圍存在著一些可燃物或者有毒物質時，就會對這些有害的物體有侵蝕的能力；另外，也可能被可燃物所覆蓋，進而使其發生爆炸。

（4）硫化物：硫元素的性質比較活潑，容易在其中起催化的功能；而且硫的含量非常低；并且還會因為氫鍵的存在而使得反應進行得很迅速。因此如果化工企業的操作人員不能夠嚴格按照工藝流程的要求來執行，就有可能出現危險的事故隱患。

（5）熱影響。化工生產的產品在高溫高壓的環境下，其內部的溫度會不斷升高，當其達到一定程度時，就會引起熱效應，使設備的性能下降，甚至出現損壞的現象；另外，由于化工設備的工作條件比較惡劣，一旦被外界因素干擾，就很容易產生熱損傷，進而造成腐蝕。

2.4 化工腐蝕的危害

化工生產中的各種事故都會對環境造成很大的污染和破壞，其中最主要的是化工設備的腐蝕和化學藥品的泄漏導致的事故發生。①由于腐蝕而引起的事故。在化工行業中，因為腐蝕而產生的安全隱患是非常嚴重的問題之一。這些危害性氣體會通過大氣、水、土壤等介質進入周圍空氣當中，并與其他物質一起反應，形成了對人體有害的化學物質；在一些化學反應過程中會釋放出有毒的化合物或者是大量的二氧化碳；在化工產品的儲存運輸的過程中會排放出含有毒性的氣體以及少量的SO2。②會使一些設備的壽命縮短，甚至造成嚴重的損壞；會使某些工件的質量下降，如裂紋、夾生裂紋等，從而降低了材料的使用性能。③對于一些大型的化工設備，例如：攪拌機、泵等，這些設備的腐蝕性非常的強而且強度又大，如果不加以控制，很有可能會發生爆炸的情況。④因為有些設備的特殊性，比如：易燃易爆的材料等，一旦出現了腐蝕的現象就會導致重大的損失。⑤還有很多的金屬管道，它們本身的材質比較脆，容易被腐蝕，并且還會產生大量的有毒氣體，極有可能引起火災。

3 化學工業腐蝕防護現狀分析

防止腐蝕的根本方法是采用各種有效的技術手段，如化學防腐、電焊、熱壓等，使化工設備的壽命延長，從而達到減少腐蝕的目的；還能保證其質量，避免因人為因素而產生的問題或故障。目前，國內防止化學工業腐蝕的措施主要有兩種，一種為強化涂層的防護形式，另一種為阻垢劑的防護形式。

3.1 防腐蝕涂料

涂料在工業領域的使用非常廣泛，它可以分為兩類：一類是涂層防腐涂料，另一類是金屬涂層。涂層防腐涂料的作用機理主要是：

（1）保護和防止腐蝕介質的侵蝕；

（2）延長絕緣材料的壽命；

（3）減少或消除腐蝕產物對設備的影響和破壞。

①涂敷技術在化工生產中，為了避免腐蝕，通常采用一些具有良好耐蝕性的防護涂料，如聚丙烯、聚氯乙烯、環氧樹脂等。這些防護涂料的應用范圍很廣，但其價格昂貴，一般用于非封閉容器的防護（例如：噴漆），也可用作密封的一種類型。

②金屬表面的處理工藝及施工方法包括金屬的加工與制造，如鍍鋅，鍍錫，燒結等。其中最重要的是要進行切削，要保證切削液的清潔和干燥。

3.2 阻垢劑

阻垢劑是一種能阻止腐蝕的化學物質而被廣泛使用的添加劑或限制其在設備表面的作用總稱。它主要是指能對金屬進行有效腐蝕性的物質，如：鹽類、硝酸鹽等，它們都可以通過物理的方法來達到防止腐蝕的目的。阻垢劑分為以下兩類：

（1）化學性質的阻垢劑，如：聚丙烯酸、聚酰胺和聚乙烯等。

（2）物理的阻垢劑：在工業生產過程中，為了提高設備的耐磨性，常常需要加入一些緩蝕物，這些緩蝕物的存在會使設備的耐磨性能變差，從而降低了其工作壽命，因此要想使那些沒有辦法起到鈍化效果的鈍化物的添加量減少，就必須增加這類物品的用量。

4 對化學工業腐蝕的防護措施

4.1 化工設備防腐設計

加強化工企業的防腐設計，首先要從技術層面入手，提高化工設備的防腐蝕能力。針對化工設備的特點和環境，選擇合適的工藝流程和生產方式，對其進行合理的設計與布局，在設計過程中，要充分考慮到操作人員的安全問題，避免出現人為因素的影響而造成的不必要的損失；其次，在化工設備的日常維護中，盡量減少機械性的損耗以及非金屬性的磨損等，防止因腐蝕而導致的設備受損，從而降低其使用壽命。此外，還可以通過以下途徑來實現：

（1）強化化學原料的采購管理，確保原材料的 質量；

（2）嚴格控制各類產品的出廠日期，杜絕不合格的材料進入工廠，以達到節約成本的目的；

（3）建立完善的檢驗制度，對于各種規格的化工產品，必須經過試驗才能投入使用，以保障化學工業的安全性和可靠性。

4.2 設備腐蝕預防

預防腐蝕的主要措施就是要加強對化工生產設備的定期檢查，及時發現設備的隱患并采取相應的保護措施。在化工企業中，有些操作人員的安全意識薄弱，不注意日常的保養和維護，造成化工設備發生嚴重的腐蝕現象，甚至出現了重大的事故；還有一些工作人員在工作中偷工減料，不按照規定的流程進行，導致化工設備的損壞；有的工作人員為了降低成本，偷偷將化工設備帶入車間，這樣不僅使機器處于潮濕的狀態下，而且還增加了腐蝕的風險性。因此相關的技術人員要重視起來，嚴格要求，切實落實好這些防范的制度和責任。

4.3 化工設備的修復

對化工設備進行修復，主要是針對那些在生產過程中出現的腐蝕問題，通過采取一定的技術措施來解決，比如說采用化學藥劑或者是其他方法來對其腐蝕性的情況加以處理，從而達到減少腐蝕的目的。

對于化工設備的修復也可以使用一些新的材料和新的工藝來輔助，例如：涂層、涂布、復合膜等，這些都能夠有效地改善設備的性能和維護的周期。

在化工設備的維修中，還應該注意的是，不能只注重表面的修復而忽視了內部的保護工作，這樣會使化工設備的壽命極大降低；除此之外，還需要考慮到化工產品自身所具有的特點以及相關的質量要求，如果其中一個方面出現了缺陷，就會導致整個化工行業受到嚴重影響，所以要加強對其的管理力度，避免因為人為因素而造成不必要的損失和浪費。總而言之，在實際操作時，應當根據不同地區的具體環境，制定出合理科學的方案去應對，以確保企業經濟效益最大化。

4.4 加大科技投入，引進先進防腐技術

在我國，許多大型的化工裝置都會有一些特殊的腐蝕問題，因此必須重視技術的發展與創新，通過技術的革新來促進技術的更新換代，從而實現節能減排的目標。不僅要加大科技投入，提高科學技術水平，采用新工藝、新材料，不斷改進化工產品的性能和質量，降低其成本，減少資源浪費。同時，還要注意引進先進的國外技術，并加以利用，以達到防腐的目的。

4.5 建立健全風險防范和防腐措施制度

要想有效地防止化工企業的設備出現腐蝕問題，就需要建立健全防腐措施制度，在生產的過程中，可以對設備進行定期的檢查與維護，保證其能夠正常的運轉；在日常的工作中，也應該加強對設備的管理與保養，避免因為人為因素導致的操作失誤，從而造成不必要的損失；對于那些使用年限較長的設備也應及時更換或者更新，以免影響到整個化工行業的發展；而對于一些已經報廢的設備則應嚴格控制其型號，不能讓其應用到別的工業領域當中去。建立完善的防腐措施制度，是為了使化工的安全性能得到保障，所以必須要有一套完整的制度來規范，這樣才能使員工更加重視自身的責任和義務，同時還能提高工作人員的積極性，讓他們意識到自己的職責所在，只有這樣才有利于化工的穩定持續地發展下去。

5 結束語

化工生產是一個極其復雜的系統工程，涉及的技術領域非常廣泛，包括化學工藝、設備制造、化工產品的選型和加工等。因此對化工設備的防腐蝕的研究也是一項十分重要的工作之一。從化工設備的防腐蝕入手，對我國的現狀進行了簡要的闡述和說明，提出了一些關于加強化工企業防腐蝕的建議措施，希望能夠為以后的實際操作提供一定的參考依據。