化工设备腐蚀原因及防腐管理探究

发表时间:2021/3/17   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:张彪
[导读] 摘要:在化学生产过程中,化学设备是生产线非常重要的组成部分,设备运行的稳定性和和安全性严重影响实际生产效率。
        大庆石化公司水气厂  黑龙江大庆  163714
        摘要:在化学生产过程中,化学设备是生产线非常重要的组成部分,设备运行的稳定性和和安全性严重影响实际生产效率。因此,为了提高化工设备的防腐性能,在实际使用过程中要合理设计,有效保护,并采取物理和化学相结合的措施,来确保化工设备安全正常的运行。
        关键词:化工设备、腐蚀原因、防腐、管理
        1化工机械设备的腐蚀机理
        1.1电化学腐蚀机理
        在化工机械的使用过程中,容易出现腐蚀现象,影响机械腐蚀问题机理中,电化学腐蚀机理产生了重要的作用。因此,对于化工企业而言,在进行化工机械防腐时要格外注意电化学腐蚀的防治工作,充分了解电化学腐蚀的原理。化工机械在使用过程中,必然会和外界环境和相应介质相接触,进而产生一定的阳极反应和阴极反应,形成机械腐蚀。电化学腐蚀机理简言之是金属内部的完整的电子回路,主要是作为阳极的化工金属机械和作为阴极外界环境和介质发生离子化反应使得金属产生电化学腐蚀,影响化工设备的正常运行。因此,必须引起化工企业的格外重视。
        1.2大气腐蚀机理
        影响化工机械腐蚀的另一重要因素便是大气环境。大气污染往往也会导致化工机械发生一系列化学反应,造成机械腐蚀现象。例如,在一些空气污染严重的特殊地区,往往环境也比较恶劣,在使用化工机械时,通常会与无机酸物质产生相应的化学反应,腐蚀机械设备,影响施工进程。当然,之所以会产生无机酸物质是因为污染的大气中含有硫化物和粉尘,这些物质会与水产生反应。对于化工企业来说,在进行化工机械设备的防腐工作时,需要着重把握大气腐蚀机理,充分了解大气成分与机械设备的相互作用,以及机械工作的实际需要,做到既抓大气环境治理又为化工机械的使用服务,尽可能控制好影响机械腐蚀问题的相关因素。
        2化工设备腐蚀问题分析
        2.1内部腐蚀原因
        在生产化工机械设备的过程中,由于机械设备的构造材质有所差异,这就使得其对不同物质的抗腐蚀能力也有所差异,密致的金属结构抗腐蚀性要高于粗糙结构的,例如钢结构的腐蚀性要高于铁。且机械设备中较为突出的零件极易受到腐蚀,同时设备的衔接部分极易受到腐蚀,机械设备的开口、缝隙和死角处的腐蚀速度要快于其他部位,如果化工机械设备的表面较为粗糙那么就较为容易受到腐蚀,如果设备表面较为光滑且有氧化膜对其进行保护,腐蚀速度较慢。
        2.2外部环境原因
        (1)腐蚀性气体和液体的影响。化工产品的原料多来自具有腐蚀性的强酸或者强碱溶液和气体,因此在生产过程中机械表面会与溶液和气体之间必然会发生化学反应。由于原料本身具有特殊性和一定的危险性,如果对其不及时进行清洗和后续处理,如填埋,中和。具有腐蚀性的溶液和气体不仅会腐蚀机械设备,还会污染水源和空气,降低生产过程中的安全性,严重的会造成人身和财产损失。(2)气体和液体的流动速度。实验和实际操作证明,气体和液体的流动加快,会使它们与金属表面接触面积增大,从而加快材料化学反应的速度。
        由此可以得出结论,如果化工厂设备的密封程度不足,也会加快腐蚀性气体和液体的流动速度,从而使其与机械设备接触面积增大,加快金属设备表面腐蚀的速度。(3)安全生产意识不足。由于化工产品生产具有一定的危险性,因此在生产中需要相关人员培养极强的安全生产意识,以降低意外发生的几率,切实维护化工企业的经济利益。尽管现代化工企业已经基本实现全自动化生产,操作的危险性大幅降低。而部分人员的安全意识相对薄弱,发现设备出现问题没有及时进行上报,设备的腐蚀程度没有得到很好的控制。


        2.3缺乏实效的维护保养
        化工设备在正常使用情况下,由于设备的制造材料质量比较高,成本比较大,在使用中的时间还是比较长,但前提是设备必须在后期得到有效维护和保养的情况下,才能达到化工设备长时间稳定运行的目的,另外化工设备在生产过程中由于所处的环境比较恶劣,所有设备部件都存在一定的腐蚀和磨损,如果在维修和保养环节出现脱节的现象,那么就很难保证化工设备在使用中的各项功能,从而严重威胁操作人员的生命安全,发生安全事故;另一方面化工行业的生产具有连续性的特点,对设备维护和保养的时间比较短,化工设备普遍存在疲劳运营的现象。而在实际操作中由于不能及时对设备定期维护和保养,导致设备出现故障,最终影响了化工生产的正常运行。
        3化工设备防腐策略
        3.1采用涂层保护的技术
        对于这种技术而言,主要是一种比较常用的化工设备防腐蚀的将数,因为使用方面具有着良好的防腐蚀效果,其应用也十分广泛。只有充分的结合具体的设备情况,选择良好的涂层配套的体系,那么防腐蚀的效果将会更好,同时在操作的过程中也是比较简单,成本很低,通常情况下涂层保护技术可以分为以下几种:一是金属涂层;二是塑料涂层;三是陶瓷涂层。对于金属涂层在一定程度上应用氧化还原反应;陶瓷涂层在金属或者是非金属的表面进行应用,可以提高其防腐蚀性能以及耐磨性,在使用的过程中比较方便,强度和密度比较大,应用范围相对来说比较广泛。
        3.2做好电化学保护
        电化学保护措施通常情况下都是针对化学腐蚀现象的化工设备进行处理,而针对化工设备表层采取电化学保护手段能够充分保证化工设备表面与大气环境进行隔离,有效切断了其发生电化学腐蚀的路径。在化工生产过程中主要的电化学保护分为阳极保护以及阴极保护两种。阴极保护不仅能够对普通的腐蚀进行有效防护,同时还能够针对化工设备表面出现的点蚀、晶间腐蚀以及冲击腐蚀等进行有效防护;而阳极保护主要是将化工设备表面金属构件与外部电源的正极进行直接相连,然后充分利用相关金属构件在整个电解质溶液中将其极化到一定的电位,这样就能建立起一个相对稳定的纯态,如此就能够对阳极溶液起到一定的抑制作用,有效减缓化工设备的腐蚀速度。
        3.3科学合理的选择设备材料
        化工设备在实际应用过程中,会导致其出现腐蚀现象的原因有很多,其中最明显的原因之一就是由于自身材料问题。由于化工产品本身的种类相对比较丰富,同时各种不同类型工艺在具体落实时,所需要的环境和条件也具有明显的差异性。因此,在这种背景下,要积极采取有针对性的措施,避免化工设备的表面受到这些客观、主观因素的影响,尽可能地控制化工设备的腐蚀问题。
        3.4需要开展化工设备的腐蚀防护设计工作
        一是需要对设备做好防腐设计的工作,这点也是化工设备防腐的起始节点,必须要充分的应用设备的腐蚀控制知识,设计出安全可靠和使用时间长的设备,保证其所生产的设备不仅可以满足化工生产的实际需求,也可以对运行成本进行降低。对于设备的防腐蚀设计而言,则包括强度设计和防腐蚀结构设计以及防腐蚀材料的选择等。二是需要对生产的质量进行控制,选择耐腐蚀性强的材料,安装的质量必须要合理的控制,保证其安装的规范有效进行,假如安装的质量并不正确,那么精会导致其流体流动的状态进行改变,对其设备的使用性能带来影响。
        结束语:从实际情况来看,化工机械设备腐蚀现象的存在严重影响设备自身的功能发挥和外形的美观度,从而给企业带来严重的经济损失。之所以会有腐蚀问题的出现,是因为酸、碱、盐等物质的一系列作用和反应。因此,化工企业应该对机械设备进行定期维护和检修,同时,明确机械腐蚀机理,分析影响机械腐蚀的多方面因素,这样可以尽可能降低机械腐蚀的几率,排除机械设备的安全隐患。
        参考文献:
        [1]高代红.浅析化工机械设备腐蚀原因及防腐措施[J].化工管理,2016(2):4-5.
        [2]彭飞,魏洪超.化工机械设备腐蚀原因及防腐措施探讨[J].科技创新与应用,2016(15):156-156.
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