简论化工机械设备的防腐措施

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年第4卷第3期   作者:肖伟
[导读] 化工机械设备腐蚀现象关系到其使用质量和安全,并且对化工企业产品的产量和质量产生至关重要影响
        肖伟
        青海盐湖海纳化工有限公司
        摘要:化工机械设备腐蚀现象关系到其使用质量和安全,并且对化工企业产品的产量和质量产生至关重要影响,因此化工机械设备在操作、设计及管理等各个层面方面,都要对腐蚀因素进行预防,只有通过有效的防腐措施,才能确保化工机械设备的稳定运行,基于此,本文阐述了化工机械设备腐蚀的主要类别以及化工机械设备腐蚀的主要原因,对化工机械设备的防腐措施进行了探讨分析。

关键词:化工机械设备;腐蚀;类别;原因;防腐;措施

        腐蚀是指某种材料与周围环境中的空气以及其他因素发生相互作用,进而产生破坏的现象。而化工机械设备在生产中由于高温或者是酸性、碱性溶液等因素的腐蚀,导致了化工机械设备使用寿命缩短以及安全隐患,因此为了延长化工机械设备使用寿命及其可靠运行,以下就化工机械设备的防腐措施进行了探讨分析。
        
一、化工机械设备腐蚀的主要类别
        目前化工机械设备腐蚀的类别主要有:(1)物理腐蚀。物理腐蚀主要是指设备的某部分单纯受到物理作用的侵蚀而产生的腐蚀现象,一般主要是由渗透及溶解导致的,例如熔融金属容器的溶解及高温溶碱、熔盐导致的渗透溶解现象。(2)化学溶解腐蚀。化学溶解腐蚀主要是指非电解质与设备金属部分直接发生化学作用而产生的腐蚀现象,这一过程是一个单纯的氧化一还原反应,设备金属表面与腐蚀介质的原子直接产生碰撞,进而产生腐蚀产物,这一反应过程当中无电流产生,所以是合乎化学动力学定律的。(3)电化学腐蚀。电化学腐蚀主要是指电解质溶液与金属发生电化学效应而导致的腐蚀现象,这一反应过程当中,出现了阳极失去电子,阴极获得电子的流动,这一反应是合乎电化学动力学定律的。
二、化工机械设备腐蚀的主要原因分析
        1、内在原因。首先,材质不同的设备体现出不同的防腐蚀性能。一般在进行化工机械设备的制造过程中,主要是采用金属物质来制成各个零部件,这些零部件内部的晶粒粗细直接影响着化工机械设备的防腐蚀性能。比如对不锈钢合成设备与铸铁类机械设备的防腐蚀性能进行了解可知,其中铸铁类机械设备体现出更高的防腐蚀性能,其主要就是因为不锈钢合成材料的腐蚀点低于铁的腐蚀点,且晶粒子的密度也存在较大区别。其次,加工精度不同的设备零部件体现出不同的防腐蚀性能,若是零部件表面过于粗糙,那么机械零部件内部就很容易进入一些化学物质,进而出现较严重的设备腐蚀问题。因此,想要提高化工机械设备的防腐蚀性能,就需要保证零部件表面的精细度达到要求,以此保证化工机械设备的使用安全及使用寿命。
        2、外在原因。首先,外部环境因素对化工机械设备造成的影响较大,是造成化工机械设备腐蚀问题的重要因素。比如在化工机械设备运行过程中,酸碱、氧气等化学物质与自然环境接触,进而形成了腐蚀性的成分,对化工机械设备安全造成了一定的影响。其次,在化工机械设备的运行过程中,部分具有腐蚀性的物质与设备金属部分接触,两者出现化学反应造成了化工机械设备腐蚀问题。最后,在化工机械设备的运行过程中,温度过高对化工机械设备的运行性能产生了较大的影响,且出现了较明显的腐蚀情况,随着温度不断升高,化工机械设备的腐蚀速度也会逐渐加快。
        
三、化工机械设备的防腐措施
        1、合理选择化工机械设备材料。当前碳素钢是化工机械设备的主要材质,此种材料有诸多优势,其使用方便、成本低且加工工序简单。

若作业环境为一般环境,碳素钢不会轻易发生锈蚀的,且不会因为使用不恰当而损害到机械设备。但若将碳素钢放到化工环境之中,就无法确保碳素钢不被损害与腐蚀了。例如,在化工生产生活之中,Q235钢实属常见,若其周边存在着腐蚀性的介质,会加快化工设备的腐蚀速度,尽管在设备的表面可适度应用防腐剂进行处理,但若不注意,就会使得漆膜发生局部脱落或划伤现象,也会加快钢表面腐蚀速度,会对机械设备的使用性能构成威胁。制造化工设备时,通常不会应用此种材料,而运用更为强悍、更具抗腐蚀性的普通类低合金钢来代替。但低合金钢采购价格要偏高,若从整体角度来分析,此种材料的优势还是比较明显的。
        2、改进化工机械设备结构与强度设计。(1)改进化工机械设备结构设计。首先,应及时简化化工机械设备构件的基本形状,不可过于复杂;其次,最大可能的保护机械构件,不可让机械构件受到损坏;然后,对机械构件材料进行统一化处理,不可使用各类不同材料,要确保材料呈现单一化;再者,禁止出现机械构件缝隙;其后,需选择优质防锈漆,及时对设备结构形式进行优化,将腐蚀介质和机械构件进行隔开处理,要注意与重视焊缝涂漆,及时对涂漆结构予以优化,确保构件每部分都被涂漆,避免发生遗漏现象;而后,需将机械设备表面所存在积水予以清理,不能在表面上残留水分,设计机械设备时,确保设备表层平整度,禁止出现凹处,如若无法避免出现凹处,要求设备上设置一定的排水孔;最后,对接卸设备焊接时,应防止出现应力集中或内应力现象,最好选择连续焊接操作,避免发生由于间断焊接而发生内应力。(2)改进化工机械设备强度设计。若化工机械设备产期处在浓度偏高电解质溶液中,设备极易发生腐蚀现象,会影响机械设备部件强度与性能,特别是零部件的强度,其极易降低性能,甚至被损坏。基于此,在对化工设备部件进行设计时,应合理设计部件强度,要求设计者将腐蚀因素考虑其中,以达到防腐设计效果。
        3、控制腐蚀源。目前大部分化工机械设备防腐蚀过是通过对化工机械设备的表面处理来实现防腐蚀性能,这是当前成本较低且操作较为方便的一种腐蚀措施,通过表面覆盖层能够广泛地在当前的化工机械设备生产中使用。但随着科技的快速发展,传统的机械设备腐蚀控制措施应不断提高,如从环境方面着手、从腐蚀源着手等,在生产的过程中对化工机械设备的所处环境进行控制,降低环境中各种因素的腐蚀,通过这种方法能够对化工机械设备生产时所处环境的空气和潮湿度等进行显著的控制,从而最大化地控制可能造成腐蚀的因素,降低企业的设备维护和保养费用,提高设备的防腐蚀效果。
        4、严格化工机械设备电化学防腐。第一,可以实行外加电流防护的模式。在该防护形式下,主要是通过外加电流对需要防护的金属进行转变,将其转换成阴极。另一个方面就可以转换成阳极。在这样的背景下,阴极金属就能够更好的保护,更好的防止电化学腐蚀问题出现。第二,运用牺牲阳极保护的手段。针对那些需要被防护的金属,当其电势在比较低的位置时。在这样的模式下,金属就可以成为阴极,则其中的另一个面就可以作为阳极。这样的方式,就会对阴极金属进行了重点防护,防止出现电化学腐蚀。另外,在开展化工机械腐蚀防护的过程中,电化学的腐蚀总是在海水、河水和土壤中运用,对设备腐蚀工作顺利开展的情况下,就可以实行阳极牺牲的形式进行保护,其中经常涉及的材料有镁、锌、铝。
结束语
          综上所述,避免化工机械设备因外界腐蚀而产生故障,确保设备稳定运行,是提高化工企业竞争力的关键手段。因此对化工机械设备腐蚀现象进行深入研究,提升防腐能力以及运用防腐措施是确保化工机械设备可靠运行的重要手段。
参考文献
[1]徐立祥.化工机械腐蚀原因及防治对策分析[J].决策探索(中),2019(12)
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[4]蒋立恒.提高化工机械设备防腐蚀能力探讨[J].当代化工研究,2018(02)
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