化工防腐蚀设备修复与材料利用

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月第7期   作者:王飞 冯宝军
[导读] 腐蚀现象的出现,不仅会影响化工机械设备的使用寿命,

        摘要:腐蚀现象的出现,不仅会影响化工机械设备的使用寿命,同时也会影响生产工作,进而降低企业生产效率。因为腐蚀的类型和原因各不相同,因此,化工机械设备的腐蚀情况就较为复杂,在化工机械设备生产过程中做好金属防腐工作是机械生产与运转的前提。
         关键词:化工机械设备;腐蚀;原因;防腐措施
         前言
         化工产业在我国经济发展过程中起到重要的助推作用,因而加速化工产业发展具有重要意义。化工机械设备由于其材质、环境、气候等因素,导致化工设备出现腐蚀现象,这不但导致化工机械设备性能的降低,同时难以保障生产的安全与稳定,导致材料的浪费,甚至还会导致安全事故的出现,使企业员工生命及财产面临巨大的威胁。
         1化工机械设备腐蚀原因
         1.1机械设备材料具有腐蚀性
         化工机械设备的材质多数为金属材质,然而金属由于其特性,容易与空气发生氧化作用,还极易被其他物质侵蚀。经过对化工机械设备的腐蚀现象研究,得出金属防腐蚀的水平与金属构成颗粒的密度具有相关性,其中由密度较高的小颗粒构成的金属机械设备,其防腐蚀性能较强,而反之由大颗粒构成的金属化工设备,防腐蚀性能差,极易出现腐蚀现象。因而在化工机械设备制造过程中,尽量选择颗粒小、密度较高的金属作为原材料,尤其是化工机械外壳与腐蚀性较高的零部件。
         1.2机械设备与腐蚀性液体接触
         化工机械设备在生产运行中,时常会使用大量的酸、碱性液体,这些液体由于自身强腐蚀性,也会对机械设备造成较为严重的腐蚀作用,尤其是浓度较高的酸碱液体。机械设备预防腐蚀性液体的主要措施是及时清洗残留物与填埋等,避免机械设备长期与腐蚀性液体接触,对设备与后期生产造成影响。同时,有腐蚀性的液体挥发不仅会导致机械设备的腐蚀,甚至会影响到空气与水源,因而降低化工生产运行中的安全水平,因而对其采取科学、合理的处理措施显得尤为重要。
         1.3化工机械设备配置零件的干扰
         化工机械设备腐蚀性较高的主要是外表与关键零部件。然而化工机械设备外表的腐蚀水平,可以通过观察对其进行评估,然而设备关键零部件却无法通过观察,了解其受腐蚀程度,这也导致关键零部件腐蚀问题被忽略。在化工生产过程中关键性零部件对其安全性与工作效率起到重要作用。关键零部件的腐蚀,一方面是由于机械设备零部件表面氧化,由于氧化层被腐蚀,导致金属层的直接裸露,化工生产环境本身就腐蚀性高,长期暴露导致其腐蚀,另一方面,由于关键零部件生产中,长期处于运行状态,这也导致腐蚀速度增快。
         1.4结构设计不合理
         化工机械设备的结构设计也成为易腐蚀的重要因素。

首先,在机械设备设计中由于零部件在焊接过程中的预留间隙与边角过多,这些缝隙极易造成液体与原材料残渣的侵蚀,同时清理难度较大,继而导致机械设备易腐蚀;其次,设备表面粗糙程度较差,按照化工生产经验发现,多数的化工机械设备的腐蚀是由零部件开始,当零部件表面设计越粗糙,其被腐蚀率越小。
         2化工厂现有的防腐蚀措施
         2.1耐腐蚀材料的开发
         在一般制造业中,通常选用含有普通碳素钢材料的机械设备,因其性价比较高,故在制造业比较受欢迎。但是在化工厂中,这种材料的设备往往耐腐蚀性没有在正常环境下高,因其抗腐蚀性一般,在腐蚀性物质较多的环境下,机械设备腐蚀的速度加快。常用的碳素钢中Q235号钢,在酸碱性腐蚀物质情况下腐蚀速度快到0.5mm/a甚至1.0mm/a,针对这种现象,企业一般采取涂漆的方式对设备进行防腐,但是时间较长的情况下,漆膜易脱落从而引起设备与腐蚀物质接触时间较长,出现腐蚀现象,导致设备寿命降低,故化工厂不应该选用此类钢材做的原材料。研究发现设备主要材料为普通低合金钢的抗腐蚀性比较高,如:6MnCu、09MnCuPTi等。
         2.2表面防腐蚀涂层
         2.2.1防腐涂料
         开发防腐涂料一直是研究的主题,在化工领域,建筑物,构筑物以及承装物料装置的内外壁等。数据显示,抗腐蚀涂层的大约75%的损坏是由基材表面处理不当引起的,故应对表面处理的质量注意。目前在国际较受欢迎,比较有前途的材料有:富锌、重腐蚀以及耐高温、陶瓷性质的涂料等等。
         2.2.2衬里技术
         装置衬里材料采用强度较高的结构材料,如:铸铁、玻璃钢以及低碳钢等,衬里层选用耐腐蚀性较强的材料。衬里技术的分类大致为国外较为重视的紧衬和松衬等,衬里技术在化工设备和管道中应用较为广泛。
         2.3缓腐蚀剂
         缓腐蚀剂顾名思义,就是一种可以在腐蚀性环境中,降低金属腐蚀速率的浓度较低的物质。该物质既可以是单一化合物,也可以多种化合物的组合物。缓冲剂在化工产业中主要是降低工业冷却水系统的腐蚀、化工厂机械设备腐蚀以及管道和锅炉等化学清洁过程中的腐蚀。在制造工艺过程中也会有少量的应用。在用于工业冷却水系统的缓腐蚀剂工业生产中,需使用大量的工业冷却水,并且在曝气期间大量氧气溶解其中,从而加重腐蚀。同时,腐蚀造成了水质变化,水质出现污浊,导致水资源的浪费,使用为了防止腐蚀的腐蚀抑制剂,防止设备腐蚀。物理、化学清洗设备,如化学清洗设备、管道、锅炉等腐蚀抑制剂,其表面有污垢(比例、生锈比例、油比例和生物比例尺等)。通过化学方法将这些污垢恢复到原来的表面状态的工程叫作化学洗涤。
         结束语
         总之,做好材料的选用工作,把设备管理意识放在首位,用合适的手段对设备做防腐处理,这些手段都能在一定程度上降低腐蚀发生的概率,减少腐蚀给设备使用寿命和安全上的危害,从而提高企业的生产效率,增加企业利润。相信在未来化工机械设备的防腐技术会有进一步的突破。
参考文献:
[1]张慧.化工机械设备腐蚀原因及防腐措施分析[J].化工管理,2019(25):183-184.
[2]熊杰.化工机械设备腐蚀原因及防腐措施分析[J].内燃机与配件,2019(06):152-153.
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