刘洪河
德州实华化工有限公司 山东省德州市 253000
摘要：腐蚀问题在我们生活中随处可见，物质一旦和空气接触便会发生氧化还原反应,导致腐蚀。由此可见腐蚀是指物质在相互接触过程中发生化学作用、物理作用等促使物质损坏、消耗、变化的过程.腐蚀问题已成为缩减化工机械设备使用寿命的重要原因,高温、强酸、强碱、腐蚀性物质等则是导致化工设备被腐蚀的主要因素。化工机械设备腐蚀问题即会致使设备使用性能下降,影响施工效率;也可能引发安全事故,造成人员伤亡。本文旨在针对化工设备腐蚀问题展开探索,并依据产生原因提升合理科学的防护策略。
关键词：化工机械设备；腐蚀；防护
电化学腐蚀在化工机械设备使用过程中非常广泛地存在，在一定程度上能够与任何材质发生反应，而且在某种环境下还能够与酸碱、导电等发生腐蚀反应，即使是在无氧或者干燥的环境下也会发生腐蚀反应。
一、化工机械设备的电化学腐蚀原因
电化学腐蚀是由铁和氧形成的两个电极组成腐蚀原电池，电流不对外做功，电子自耗于腐蚀电池内阴极的还原反应中。电化学腐蚀是化工机械设备中众多腐蚀类型中最为常见的一种类型，而且该类型腐蚀对化工机械设备能够造成非常严重的后果。其发生腐蚀原因的化学方程式如下:Fe+2H+→Fe2++H2
观察化工机械设备表面发生电化学腐蚀后的现象可以看出，发生的腐蚀现象是使金属表面形成很多的小鼓包，然后还有黑色的被腐蚀的小坑。这样会造成化工机械设备的使用寿命变短，极大的造成了经济损失，还减慢了化工生产的速度，严重的还会对生态环境造成影响甚至是员工的人生安全。一般情况下，化工机械设备发生电化学腐蚀的原因有两种，一种是化工机械设备的自身的组成和结构，二是外界环境中的腐蚀性物质与化工机械设备相接触。由于电化学腐蚀会对机械设备造成严重的影响，所以对其进行防腐工作至关重要。
二、化工机械设备电化学腐蚀防护的方法
? 防止化工机械设备电化学腐蚀的方法有很多种，例如，外加电流阴极保护、牺牲阳极保护法等，这些方法在一定程度上都能够有效减少电化学腐蚀。
（一）试验原料
??双酚A无溶剂环氧防腐蚀涂料、改性胺固化剂、二氧化硅改性环氧树脂、硅烷偶联剂A16、有机硅环氧杂化树脂、活性稀释剂，为了能够更好地突出防腐蚀涂料对化工机械设备起到良好的防治电化学腐蚀，可以制作普通的双酚A无溶剂环氧防腐涂料并与其形成有效的对比试验。
（二）试验过程
??化工机械设备大多数都是使用钢板材料，可以在钢板上涂抹防腐蚀材料。在实际应用中首先要对钢板除锈、污渍、除油、除尘等处理，以此能够清楚钢板上面的污渍，之后将改良后的涂料涂抹在钢板上，同时在另一块钢板上涂抹普通材料，还可以多准备尽快涂层钢板，并将其放在常温环境下并且还要保持着干燥的状态，放置七天左右，然后选择钢板涂层厚度最为均匀的作为实验样本[2]。
（三）结论
第一，改性环氧树脂对涂层性能的影响。为了能够进一步研究改性环氧树脂的防腐性能，选择具有改良型环氧树脂涂料将其涂抹在钢板上对其进行研究，经试验研究得知，改性环氧含量从0增加到10%的时候，试样的柔韧性、耐热碱、附着力、冲击性以及耐雾性能也越来越好，若是含量超过10%后，那么方向性能就会逐渐下降。由此可知，一旦当改性环氧树脂含量为10%的时候，那么这样更有利于试样性能。
第二，硅烷偶联剂A16对涂层的影响
在实际应用中将硅烷偶联剂A16放入到无溶剂改性环氧涂料中，重点研究涂层的附着力，还可以将改性环氧树脂的含量设置为10%，由此可以发现含有硅烷偶联剂A16的涂层，附着力在一定程度上将会有所提升，同时还能确保防腐涂料在实际应用中能长时间附着在金属材质上，以此来达到防腐性效果[3]。
? 第三，有机硅环氧树脂对涂层的影响
当改性环氧树脂含量为10%，含有2%的硅烷偶联剂A16，在实际应用中有着很强的防腐作用，所以，在实验中涂层就有这两种成分。在有机硅环氧树脂的实验中表明，当有机硅环氧树脂含量增加时，那么在一定程度上耐腐蚀性能就会增加，若是有机硅环氧树脂逐步增加时，那么耐腐蚀性就会保持着相对稳定的数值。再者，还能表现出涂层与水的接触角度将会随着有机硅环氧树脂含量不断地上升，但是这对附着力和抗冲击性能并没有发生变化。
??其主要原理就是将腐蚀与钢板介质进行有效地隔绝，以此来防止腐蚀介质侵蚀机械设备，但是这样并不能完全将腐蚀介质与金属隔离开，因溶剂在一定程度上会挥发，若是出现这种情况那么有机涂层表明就会出现很多针眼和分子结构之间的缝隙，那么腐蚀物质将会从针眼或者缝隙中逐渐渗透到金属上，使其出现严重的腐蚀。若是在实际应用中各项涂层工作做得好，那么被腐蚀概率也会相应减少。也就是说，腐蚀性物质与金属表面接触的时间越久，那么就说明防腐蚀性的涂层也就越好，反之，防腐蚀性涂层时间越短，也就说明涂层性能不好。涂层在实际应用中相当于“挡箭牌”能够有效提防外界对金属的伤害，一旦“挡箭牌”失去它的作用时，那么金属表面就会出现腐蚀现象。所以说，涂层的阻挡效果在某种程度上可以用涂层的吸水能力和渗透速率来表示，而其中的抗渗透性能则可以用涂层饱和吸水率的大小对其进行有效地判断。当有机硅环氧杂化树脂用量逐渐变多时，涂层的渗水率、吸水率以及渗水饱和度将会越来越小，那么也就说明有机硅环氧树脂有着更好的防腐蚀效果，在一定程度上能够有效避免金属材质受到腐蚀的影响，而且还能够有效提升涂层的疏水性。
??在实际应用中若是涂层无法达到防腐蚀效果其主要原因就是腐蚀性物质在某种程度上穿过涂层直接进入金属表面，当腐蚀物质积累到一定程度时候金属就会出现腐蚀现象。有机硅环氧杂化树脂涂料的电化学阻抗谱，当涂层浸泡有60d的时候，就是涂层的双电层电容和孔隙电阻。若是在防腐涂层中不加入有机硅氧杂化树脂时，那么电化学阻抗谱就会出现扩散现象，从而促使腐蚀性物质穿透涂层，并且化工机械设备表面也会出现腐蚀现象，而且防腐层在一定程度上已经不能到达防腐标准了。
第四，对改性涂层防腐蚀性的研究。为了证明涂层有着很好的防腐蚀效果，可以将普通双酚A无溶剂环氧防腐蚀材料进行对比，并将具有两种防腐蚀涂层样式放在碱性污水中对其进行详细观察，发现长时间浸泡的涂层孔隙会逐渐变大，粗糙程度也会逐渐提升。结果证明，在无溶剂环氧树脂中添加有机硅环氧杂化树脂和改性环氧树脂后，在一定程度上能够有效阻止防腐蚀物质与金属表面的接触，同时还能够有效降低化工机械设的电化学腐蚀。
结语
电化学腐蚀作为化工机械设备中的最为常见且最为严重的腐蚀类型，对其进行防腐工作非常有必要。又由于化工机械设备的工作环境比较特殊，经常会与具有腐蚀作用的物质接触，于是作者研究了防止出现电化学腐蚀的纳米二氧化硅改性环氧树脂涂料，该涂料具有很好的防腐蚀作用，当向其加入硅烷偶联剂A16和有机硅环氧树脂时，可以明显的增加化工机械设备的电化学腐蚀。防止化工机械设备出现腐蚀方式有很多，经过研究防腐蚀涂层作为防腐方式能够达到较好的作用，但是还是不能完全的保证化工机械设备不受到腐蚀侵害，所以今后需要对化工机械设备的防腐蚀方法进一步的研究，将防腐工作越做越好，可以减少很多的经济损失。
参考文献：
[1]束怡.化工机械设备应对电化学腐蚀的对策[J].中国高新技术企业，2012（16）：62-63.
[2]王建成.如何解决机械设备防腐问题[J].中国金属通报，2018，995（8）：108-109.
[3]张学文，李洪川，李生云，等.铬质量分数不同钢在硝酸熔盐中的电化学腐蚀行为[J].石油化工设备，2019（2）：12-17.