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基于化工机械材料的腐蚀分析及防腐蚀研究

发表时间：2020/11/11 来源：《基层建设》2020年第22期作者：1.赵梅玉 2.张子轩

[导读] 摘要：机械设备在实际业务推进的过程中，出现自发腐蚀的现象较多。

        北京精仪天和智能装备有限公司北京 101300
        摘要：机械设备在实际业务推进的过程中，出现自发腐蚀的现象较多。特别是在化工厂中，由于其具有很多高浓度的腐蚀性溶液，在接触中很容易对机械设备造成损坏，进而影响其生产机械能力，带来相应的问题，给企业造成较大的损失。因此，必须结合设备腐蚀的原因及防腐措施，探讨在化工机械设备中如何做好相关问题的处理，提升整体的防腐效率，提高抗腐蚀能力，从而延长机械设备的使用寿命，提升企业的经济效益。
        关键词：化工；机械设备；防腐
        引言
        在化学生产中化工机械是必不可少的基础设施。但在化学生产过程中化工机械的使用寿命正逐渐缩短，主要原因是在环境介质中遭受到的各种腐蚀。在人们的日常生活中腐蚀是最常见也是最为普遍存在的想象，很容易引起全民的关注。金属是制造化工机械的主要材料。将各类金属材料经过一系列的焊接，铸造加工等技术最终形成化工机械设施。所以在对化工机械制造中，材料的腐蚀问题进行研究时，也要确保机械的耐腐蚀性，保证该机械的安全性。文章主要以化工机械腐蚀为重要研究问题，提出了不同的防腐措施。
        1化工机械设施腐蚀的根本原因
        1.1化学腐蚀
        在化学腐蚀中，由于化工厂所使用的大部分原料都和化学反应直接相关，所以会出现很多的化学腐蚀。特别是在原料和基础设施接触之后所发生的反应是相对比较多见的，这就会使得设备的表面出现新的物质，对设备直接产生了损坏。化学腐蚀是由于不同化学元素的性质相互反应所造成的。在一些特殊的环境下也会有比较极端的现象发生，比如高温干燥状态下，原料和金属之间所发生反应就具有一定的腐蚀性，在可具备条件的影响下就会导致其直接快速地产生反应，使得化学腐蚀发生。因此，对于化工机械设备的抗腐蚀性提升而言，化学腐蚀是必须要注意的一个根本问题。
        1.2电化学腐蚀
        电化学腐蚀发生的条件与化学腐蚀有所不同，电化学腐蚀在潮湿的环境下更容易发生，在金属和电解质组成两个电极的情况下便会由于两者电极点位高低差异而在金属表面发生电化学腐蚀，常见的铁生锈就是铁在常温潮湿的环境下与空气中的氧气在铁金属表面发生了电化学腐蚀。电化学腐蚀的发生是有条件的，氧气和金属是必不可少的反应物质，潮湿环境是电化学腐蚀产生的必要前提，在干燥条件下电化学腐蚀并不容易产生。化工机械设备在运行过程中无法保障整个运行过程都处于干燥环境，化工生产同样需要水等液体参与生产，因此，潮湿的环境便为电化学腐蚀提供了电解质溶液。电化学腐蚀相比化学腐蚀在化工生产中较为常见，由于化工生产环境具有复杂性，无论是水蒸汽还是液体加工原料都会为电化学腐蚀的产生提供有利条件。
        1.3其他腐蚀
        现象除了化学腐蚀和电化学腐蚀以外，在化工机械设备的制造和使用中也会出现很多因其他原因而带来的腐蚀现象。比如高温氧化所产生的腐蚀现象、工业大气所产生的腐蚀现象等。特别是在外界的环境湿度变化过程中，都会造成很多设施的腐蚀。不过其原理还是存在很多不同的。很多和化学反应和电化学反应也存在着不少的关联，相互之间的影响更是会起到催化剂的作用，会大大加速各类反应的推进。
        2机械材料的选控与防腐措施
        2.1耐防腐蚀材料的选择
        企业中，普通的机械设备和化工机械设备所处环境不同，生产时车间的温度和水汽都有明显的差异。化工设备对企业来说非常重要，但也很容易受到环境的影响，对设备自身造成腐蚀破坏。设备一旦受到破坏和腐蚀，就会严重影响外观，还会延误生产任务。除此以外，如果带有腐蚀的化工设备机械生产工作时，很容易造成事故的发生，影响工作人员的安排。因此要使设备的防腐能力得以保证，需在材料选择方面充分考虑材料自身的耐腐蚀性。

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根据实际工作环境中酸碱度和温湿度等条件进行，选择的材料在恶劣且有腐蚀物质存在的环境中，具有抗腐蚀性能。避免发生腐蚀导致影响生产效率和安全性。在设备生产运行中还要定期做清洁维护及保养，尽量延长设备寿命，降低企业的成本，并且还要对腐蚀情况制定的相应的保护措施。
        2.2在设计方案中改进工艺、结构和强度方面的防腐设计
        化工机械工作环境是客观存在的，从改变客观环境入手减少腐蚀物质不太现实，因此，只有在设计时对防腐工艺进行改进才能有效提高化工机械防腐能力。很多化工机械设备在设计时出现结构过于复杂或设计不合理等问题，设计环节出现的问题会在使用过程中逐渐暴露出弊端。机械设备内部构造越复杂维修越有难度，复杂的设备结构更容易使腐蚀性的物质堆积，并容易使检修人员排查安全隐患时出现检修盲区，随着腐蚀物一次次地被忽略，机械故障的危机也越来越逼近。因此，在设计化工机械设备的时候要考虑全面，将防腐工作做到位：①机械设备的整体形状和内部构造避免过于复杂，避免选材的材料种类过于多样，同种材料间比异种材料间发生腐蚀的可能性低很多；②设备构造尽量避免留缝隙并合理处理连接处，以便之后设备清洗和维修工作的顺利进行，缝隙少也能控制缝隙腐蚀发生的可能性；③尽量避免焊接缺陷的发生，在焊接处应该多涂防腐涂料，焊接处是机械设备整体较为薄弱的地方，需要不断提高焊接工艺。机械设备运行过程中对于运行强度的要求不同，设计时应更多地提升设备本身强度，尽可能留出更多的腐蚀空间。化工机械设备设计方案在建造的过程中起到较为重要的引导作用，无论是在工艺、结构还是强度方面都要保障防腐作用的有效发挥。
        2.3对化工机械设备的腐蚀源进行控制
        目前，在化工机械设备防腐蚀过程当中，大多数的化工机械设备在其表面都会运用一些防腐蚀材料或手段来阻挡腐蚀源。这也是在目前有效防范化工机械设备遭受腐蚀最为简单也是最为有效的措施，通过对化工机械设备表层进行覆盖，能够进一步防范腐蚀源的侵蚀。随着科学技术的快速发展，传统的设备腐蚀控制措施也在不断得到优化，例如，从生产的环境方面入手，从切断腐蚀源入手等，在后期的生产过程当中，会对化工机械设备运行的生产环境予以控制，进而降低环境当中的不同腐蚀因素，通过这样一种特殊的手段，对空气的湿度、腐蚀元素等进行控制，最大化地防范外界带来的腐蚀，提升设备的使用寿命。
        2.4规范使用，提升对化工机械设备的腐蚀
        损害在针对化工机械设备进行使用的时候，如果想要熟练地运用，就必须熟悉化工机械所表现的结构特点、工作原理等，除此之外，还需要熟悉其操作方式、介质、温度以及压力等特点，依据设备所表现出来的参数并且有效结合设备的使用手册进行维护，并制定出良好的使用方案。针对压力设备来说，基本要求就是需要升降压过程缓慢、平稳操作，防止由于外界的冲击增快对化工机械设备的腐蚀性；针对一些高温的设备来说，在后期升温的过程中也需要循序渐进，缓慢的升温，促使机械设备的温差应力均匀，对于一些低温的设备来说，升降温的过程同样需要缓慢进行，进而防止局部的温差对设备产生损害。除此之外，在化工机械设备后期的运转过程当中，还需要不断控制转动的速度，并且做到不超压、不超温、不超速和不超负荷。
        3结束语
        整体来看，国内的化工机械设施腐蚀问题主要原因有两大类，应当结合实际的环境和具体的需求做出合理的处置，尽量避免抗腐蚀效率低下的问题，使得设备能够经受住各类的环境，提升整体业务实际质量。
        参考文献
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        [3]王诗卉.提高化工机械防腐能力的有效路径[J].化工管理，2017：11.
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