化工机械设备的防腐设计及措施--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

化工机械设备的防腐设计及措施

发表时间：2020/10/26 来源：《基层建设》2020年第19期作者：陈佳浩

[导读] 摘要：石油化工机械设备是石油生产过程中的核心内容，其质量与石油企业生产息息相关，但工业的发展过程中存在化工机械使用设备腐蚀问题，其主要体现在机械性能、机械可靠性等方面。基于此，论文介绍了化工机械设备的腐蚀类型，研究了化工机械设备的防腐设计及措施。

        浙江正量技术服务有限公司浙江省绍兴市 312300
        摘要：石油化工机械设备是石油生产过程中的核心内容，其质量与石油企业生产息息相关，但工业的发展过程中存在化工机械使用设备腐蚀问题，其主要体现在机械性能、机械可靠性等方面。基于此，论文介绍了化工机械设备的腐蚀类型，研究了化工机械设备的防腐设计及措施。
        关键词：化工机械设备；防腐设计；防腐措施
        1.导致化工机械设备发生腐蚀的内外因素
        机械设备的腐蚀是因为发生了某种化学变化而造成设备被破坏。一些金属物质在空气、水的作用下被氧化，就很容易产生化学腐蚀，导致物体破损。化工腐蚀是比较常见的。但是目前的化工企业发展迅速，机械设备如果腐蚀严重，那么就会造成企业的经济损失，究竟哪些因素会造成化工机械设备的腐蚀，是当前应该重视和加强研究的。
        1.1对内在因素的分析
        （1）由于材质本身的不同导致受腐蚀能力不同，经过研究表明，晶粒度的不同对腐蚀发生的快慢有很大影响。如果想要化工机械设备腐蚀发生的慢一些，就需要采用晶粒度小的设备。就像合金就要比其它金属要耐腐蚀一些。（2）与金属表面上是否光滑有关。如果化工机械设备表面制造的很粗糙，那么相应的与空气接触的面积就变大，发生化学腐蚀的机会就增加，也就越容易发生腐蚀。反之，如果化工机械设备的表面光滑，能与空气的接触面积减小，那么就难以被腐蚀了，也就增强了机械设备的抗腐蚀能力。
        1.2对外在因素的分析
        （1）化工机械设备所处的环境对化工设备的腐蚀情况有很大影响。而在生产化工产品的时候，避免不了使用酸、碱、盐等有机试剂，也是造成机械设备腐蚀的一大外在因素。（2）腐蚀的发生就是一种化学反应，介质温度对腐蚀快慢有很重要的影响，由于分子一直在做不停的无规则运动，一旦温度有所增加，分子的运动速度也就相应的增加，腐蚀速度也就会相应增加。研究显示，介质温度每增加几个度，腐蚀速度也会增加相应的倍数。（3）介质的流速也有很大影响，正如水流一样，在同一片河池中，水流量越大越容易对河底表面进行冲刷。介质流量也是如此，在目前几乎所有的化工机械设备都是有防腐蚀涂层的。如果介质的流速过快，就会造成对防腐蚀涂层的破坏，没有防腐蚀涂层的保护，化工设备也就更容易被腐蚀，同时腐蚀速度就会加快很多。
        2.化工机械设备的腐蚀类型
        2.1均匀腐蚀
        随着社会的快速发展，石油化工行业的发展十分迅速。在石油化工企业的经营过程中，石化设备腐蚀的主要类型是均匀腐蚀，其指的是机械表面出现的腐蚀问题，这种腐蚀不会影响石油化工企业的稳定运行，但会在很大程度上影响机械的表面光泽和外观。在机械制造过程中，设计腐蚀余量有利于确保机械使用的稳定性，其标准是在一定时间内，腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚减薄量。
        2.2局部腐蚀
        在石油化工企业的发展中，局部腐蚀是主要的腐蚀类型之一，其主要是均匀腐蚀之外的一种腐蚀类型，具体是机械设备单独发生的部分，这种腐蚀不会为石油化工企业带来很大的损失，但这种腐蚀造成的威胁会胜于均匀腐蚀。与均匀腐蚀不同的是局部腐蚀极易完成监测、预防控制等工作，局部腐蚀引起的破坏不易被发现，但局部腐蚀严重的情况下，会在很大程度上影响设备运行的问题性，严重的还会出现瞬间破坏机械结构的问题引发意外。
        3.化工机械设备防腐蚀设计
        3.1材料选择在机械制造行业的发展
        企业主要应用的设备材料是碳素钢，这种材料需要的成本比较少，易于加工。通常情况下，碳素钢不易出现腐蚀，其在机械设备中的应用，能够满足机械设备防腐蚀的实际需求。但是，石油化工行业的运行环境比较特殊，碳素钢无法满足设备的防腐蚀的实际要求，极易造成腐蚀严重问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

因此，在石油化工行业的发展中，企业需要将耐腐蚀材料应用到机械设备中，避免出现腐蚀问题。
        3.2化工设备的结构工艺
        第一，在设计机械构件的过程中，技术人员需要确保机械设备的简单化；第二，避免机械构件出现损坏和伤痕问题；第三，在应用机械构件材料过程中，需要使用单一的材料；第四，避免机械构件缝隙问题；第五，为了确保机械构件和腐蚀介质能够隔离，技术人员需要合理地选择防锈漆和结构形式；第六，避免机械设备中存在残留的水分，这样就不会出现容器状的凹处，在无法避免的情况下需要设置排水孔；第七，在焊接机械设备的过程中，技术人员应该确保其不会出现内应力、应力集中问题，并应用连续焊接工艺，这样就不会在焊接过程中出现内应力；第八，在焊接过程中，应该减少焊接缺陷问题，避免形成新的腐蚀点；第九，技术人员需要合理地设计构件的连接夹缝。
        4.化工机械设备的防腐措施
        4.1使用防腐涂料
        防腐涂料是一种操作比较简便的腐蚀措施，现已被应用到化工机械表面中，其主要是在机械设备表面涂抹防腐材料，阻止空气、水汽进入机械设备中，有效地解决设备表面的防腐问题。防腐涂料的主要作用是：第一，屏蔽作用。防腐涂料有利于阻隔腐蚀介质和化工机械设备，这样就能够阻断腐蚀通路，提高化工机械设备的电阻。第二，缓蚀作用。特定的颜料能够在成膜物发生水反应后，对金属表面进行保护，延缓腐蚀侵蚀问题。第三，阴极保护作用。与底材金属电极电位相比，漆膜电极电位比较高，现已被应用到腐蚀电池中，其中的漆膜作为牺牲阳极而保护金属表面。现阶段，防腐蚀涂料已在化工领域中得到了一定的应用，防腐蚀涂料的主要作用是延缓化工设备的腐蚀，取得了良好的效果。
        4.2电化学保护方法
        为了确保化工企业的正常运行，技术人员需要改善金属物质自身的本质，这样就能够实现金属和空气的有效隔离，应用表面处理措施提升抗腐蚀能力。电化学保护措施的本质是应用牺牲金属阳极的方式保护金属内部的阳极，发挥出较强的防护作用，其中常用的材料是铝阳极、镁阳极。
        4.3牺牲阳极保护措施
        化工企业在应用牺牲阳极保护法的过程中，需要将牺牲阳极焊接在机械设备中，并应用螺栓固定机械设备，在固定螺栓的过程中，技术人员需要对阳极和金属进行绝缘处理，一般应用的隔离材料主要是橡胶垫和尼龙垫，在应用阳极焊接设备构件的过程中，需要确保阳极和金属留出相应的距离，避免阳极和金属进行接触。在现代化社会的发展中，应用比较广泛的方法是牺牲阳极保护法，这种方法主要是保护化工装置、地下管道、锅炉等。
        4.4设备防腐蚀方法
        化工企业针对机械设备防腐蚀的方法很多，技术人员需要从金属自身特质的角度进行考虑，避免金属和腐蚀性介质直接接触，并在金属表面涂抹防腐蚀材料。其中，电化学保护法的原理是应用电化学机理优化机械设备的性质，这样金属设备会转化成腐蚀电极中的阴极，对设备进行防腐蚀保护，常用的方法是外加电流法和牺牲阳极保护法。其中，外加电流法指的是将需要保护的金属作为电池一极，将另一种附加电极作为电池另一极，并将需要保护的金属作为阴极，并添加外加电流，保护阴极的金属；牺牲阳极保护法指的是将被保护金属材质相同的金属作为阳极，将其固定到被保护的金属中，作为腐蚀电池，被保护的金属作为阴极，这种方法具有较强的合理性，现已被广泛应用到各个行业的发展中，取得了预期的效果。
        结语
        高质量的化工产品生产并不容易，化工机械设备的防腐也不容易，为了做出正确的应对方法，一定要了解不同金属设备的腐蚀原因机理，一定要在了解腐蚀原理的基础上采取相应措施。用最简单的方法让化工企业取得最大经济效益，这也是当下化工企业应该努力的目标和方向。
        参考文献：
        ［1］李阳.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施［J］.中小企业管理与科技（下旬刊），2019，（3）：179-180.
        ［2］王阳.化工机械设备的防腐优化设计及措施探讨［J］.化工管理，2018，（17）：143.