浅析化机设备腐蚀的原因和防腐措施

浅析化机设备腐蚀的原因和防腐措施

路嘉

路嘉

通标标准技术服务（天津）有限公司天津300457

摘要：在化工设备正常的使用以及生产过程中会有非常多的因素对化工设备正常的使用造成非常大的影响作用，其中有一些是不可避免的，但是大部分影响因素都是可以采取一定的措施来进行防腐，更好地促进设备正常的使用以及更好地延长设备的使用寿命。因此通过分析以及研究希望可以更好的促进化工设备的防腐蚀效果。

关键词：化工机械设备；腐蚀原因；防腐措施

1化工机械设备腐蚀原因

1.1内部因素

所谓化工机械设备腐蚀的内部原因，主要是指在实际的使用过程当中由于化工机械设备自身的原因导致的腐蚀，而不是由外界的物理化学因素所导致的。在工厂将化工机械设备投入使用时，部分的化工机械设备由于设计或者使用的需要，在设备的不同的部件位置会使用不同材质的制作材料，如果这几种不同的材料当中有任意两种或者两种以上的元素都在元素周期表上处在铜元素之前，换句话说也就是活泼性大于铜，那么这些金属在于电解质进行接触时，就会在电解质的参与之下发生化学反应，造成化学腐蚀。对于电化学腐蚀，与其他的腐蚀不同，在进行预防的时候相对比较困难。

1.2外部环境原因

化工机械设备的使用环境的腐蚀性较高，将化工设备暴露在空气中会在一定程度上加快腐蚀的速度，在化学生产当中，酸碱盐等物质是生产必备材料，同时也是导致设备出现腐蚀现象的重要因素，另外化学介质的种类、pH值及含氧量也会在一定程度上导致化工设备出现腐蚀。且在实际化工生产过程当中，介质温度处于不断升高过程当中，而腐蚀速度也会随着温度的升高而逐渐加快，且接触面积也会随之扩大，这就在一定程度上提高了腐蚀程度。且在实际生产过程当中，介质长期处于流动状态当中，介质的流动会在一定程度上影响到设备表面的保护膜，从而对设备本身产生影响，使得化工设备出现腐蚀现象。

2化工机械设备腐蚀后的防腐措施

2.1选择合适的制造材料

对于许多的化工机械设备来讲，每年都会由于他们的腐蚀导致报废，进而造成巨大的经济损失，这不仅仅是一种资源的浪费，更是一种污染的来源，所以我们在进行化工机械设备制造时，对于设备的材料要进行严格细致的筛选，为了防止腐蚀，在条件允许的范围内，我们如果能够找到不污染环境又能够满足生产计划的塑料材料就不要选择金属材料，如果迫不得已需要我们采用金属材料，那么必须要考虑到设备的使用年限以及适合使用的环境等等，再选择最合适的使用材料。除此之外，虽然我们考虑材料在原则上都是以企业最终能够得到的利润为主，但是当前在可持续发展战略的要求下，我们进行材料的选择也要对环境的作用以及设备的使用寿命进行综合考虑。

2.2采取适当防腐设计

在实际生产活动的开展过程中，根据化工设备的实际需要进行防腐处理，从而尽可能避免化工设备出现腐蚀现象，而防腐设计主要有结构和工艺两个方面，在设计化工设备的过程中要严格遵循结构简单的设计原则，尽可能简化设备的外观，避免设备外观出现下凹的现象，降低腐蚀现象的出现率，对于较为特殊的化工设备则需要设计相应排水孔以避免有液体滞留在设备表面及内部，确保化工设备在实际使用过程中时刻保持干燥的状态，另外，在生产化工机械设备及其相关部件的过程中应当精细化焊接，同时还要在化工设备的基础上对焊缝处进行凸起，根据化工设备的实际用途提供相应的结构设计，从而使得焊缝涂漆的防腐蚀作用得到最大程度的发挥，保证化工设备在实际使用过程中的安全性和稳定性。

2.3铺设相应防腐层及环境防腐

为保证化工设备使用的安全性和有效性，通常会在机械设备的表面布设一层抗腐蚀性强的金属或非金属物质，也可以选择氧化或磷化金属将金属表面与相关介质隔离开从而实现防腐的目的，布设保护层能在一定程度上降低电化学腐蚀和化学腐蚀出现的可能性，现阶段通常使用金属保护层法对设备进行保护，通过喷镀或是电镀的方式在金属表面涂抹一层合金或是金属，在高温火焰下融化金属，通过压缩的空气将融化金属吹成雾沫状的微粒高速喷射到经过预处理的基体表面，从而形成具有保护作用的金属镀层，而通过喷镀法获得的金属镀层，能与设备进行有机结合从而发挥出较好的保护作用。除此之外，还需要在不对应用环境造成大影响的前提下调整工艺条件，从而尽可能降低设备的腐蚀程度，首先要尽可能去除环境中水分、氧气等有可能造成腐蚀的介质，而在脱氧的过程中主要借助脱氧剂，通过除湿以确保设备的金属能在合理范围之内，同时还能有效控制设备中的水分，另外，还要对建设材料的表面进行防腐处理，常用的防腐剂有硫基苯、硫酸盐以及亚硝酸盐等。但是在实际生产建设过程当中还需要对采用的防腐剂浓度进行严格控制，从而确保设备在实际使用过程中的安全性和使用效果。

2.4物理腐蚀防护措施

①覆盖层保护。针对于物理化学的覆盖层保护，在进行覆盖前要对设备进行清洗，清洗基体。对基体的清洗主要是清洗基体的油和锈。清洗基体的锈可以通过酸或一些还原性强的物质清洗锈。化学清洗的方式有很多，针对化工设备不同的地方有不同的清洗方式。化学清洗主要是碱洗和酸洗两种方式。碱洗可以清洗设备油污和微生物有机物等附着物。酸洗是清除无机盐类的沉淀。对覆盖层清洗后选一些耐腐蚀性好的物质，隔开反应物，减少因反应而产生的腐蚀面。②缓蚀剂保护。缓蚀剂保护是指向反应容器中加入一些能减缓腐蚀的物质，让金属腐蚀的速率减慢。这种防腐蚀措施具有很大的局限性，因为，物理腐蚀就是因为金属材质在高温下具有溶解性。所以在选择催化剂的时候要选择在低温下能够进行催化的催化剂。需要高温才能催化的物质不能当做缓蚀剂。总之，物理腐蚀的缓蚀剂保护法只能在封闭系统、低温情况下使用，要求较高。

2.5电化学腐蚀防护措施

电化学腐蚀的防腐措施有两种：外接电源保护法和牺牲阳极的阴极保护法。①外接电源保护法。电化学腐蚀分为两种：局部腐蚀和全面腐蚀。外接电源保护法即将被保护的金属与一个附加电极作为电解池的两个级。被保护金属作为电解池的阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。外接电源保护法主要用于对海水、河水中的金属设备进行防腐蚀保护。如：海洋的船舶为了防止海水造成的腐蚀，降低船舶使用寿命，在船底防止比船底更活泼的金属块并定期更换金属块，达到对船保护的作用。②牺牲阳极的阴极保护法。牺牲阳极的阴极保护法是使用比阴极电极电势更低的金属或者合金做阳极，将其固定在被保护金属上。形成腐蚀电池，使得阴极得到保护。牺牲阳极的阴极保护法一般材料有铝和锌及一些电极电势较低的合金。这个方法也是用于海水中的设备，如船舶、贮油罐和海底管道等的防腐蚀。让阳极保持一定的电性，使其呈现钝化状态，减慢腐蚀的速度。用一些合金作为阳极，使用这种合金阳极可以控制设备腐蚀的速度，防止设备发生点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀和全面腐蚀。

2.6其他防腐蚀策略

要延长化学设备使用的寿命，可以在化学设备使用前，对设备进行处理，如：化学反应过程中的钝化，电化学反应对设备电镀，也可以添加电镀层，增加化学设备的厚度，增长使用寿命。在化学设备使用中，可以定期对设备进行维护，执行使用前步骤，对化学设备进行防腐蚀防护。提高工作人员的专业技能培养，对化工设备防护员进行专业的培训，传授关于化工设备腐蚀的防治方法和措施。让他们定期对化工设备进行检查、维护、维修。发展化学工程与工艺，使用新型化学产品，用一些防腐蚀的物质代替原有设备中的某些部分，减少化学腐蚀带来的影响。延长化工设备的寿命。

结论

化学设备的腐蚀主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。每种腐蚀都有不同的原理和不同的解决方法，化学腐蚀只要阻止其氧化还原反应就可以有效解决化学腐蚀，针对电化学腐蚀可以使用外加电流保护法比较方便，物理化学腐蚀主要由于金属在高温情况下具有溶解性，可采用缓蚀剂保护法。物理腐蚀对温度的要求较高，因此需寻找低温缓蚀剂减缓物理腐蚀。

参考文献：

[1]陈广敏.略论化工机械设备的腐蚀与防护[J].化工管理，2017(25):157.

[2]张磊，孙志伟，李明瑛.化工设备腐蚀与防护研究现状简述[J].化工管理，2016(14):7-8.