做好石油化工机械设备的腐蚀与防护工作的重要性

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:张建辉
[导读] 摘要:石油化工企业机械设备材料以金属为主,由于长时间处于潮湿工作环境中,容易出现设施腐蚀现象,严重影响设备正常运转工作。
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        摘要:石油化工企业机械设备材料以金属为主,由于长时间处于潮湿工作环境中,容易出现设施腐蚀现象,严重影响设备正常运转工作。所以,需做好预防工作,避免石油化工类机械设备腐蚀,降低仪器故障发生概率。本文主要探索石油化工相关机械设备出现腐蚀现象带来的危害作用和防护腐蚀的重要意义,分析腐蚀具体类型及腐蚀引发因素,提出腐蚀防护措施,进而减少机械设备腐蚀问题。
        关键词:石油化工;机械设备;腐蚀;防护工作
        引言
        石油化工类机械设备主要是金属材质,在湿度较大工作环境中长期运行后会发生化学腐蚀反应及电化学腐蚀现象,导致设施出现运行故障问题。因此,应做好机械设备检修工作,积极预防仪器腐蚀问题,及时实行石油化工设施养护措施,减少设施运行故障。
        一、石油化工机械设备腐蚀带来的危害作用及防护腐蚀的重要意义
        (一)腐蚀带来的危害作用
        石油化工生产用到的机械设备常存在腐蚀现象,主要是因为酸性物质、盐、碱性物质、空气、溶剂、水分等干扰下出现腐蚀反应,严重影响设备正常运转工作情况,出现运行异常故障,导致石油化工单位经济受损,由于腐蚀引发经济受损大概占据2%到4%,不利于企业经济持续发展。
        (二)防护腐蚀的重要意义
        为保证石油化工类机械生产设备可正常运行工作,平时需做好防护腐蚀工作,积极预防仪器出现腐蚀问题,针对设备定时检修及维护,对于存在腐蚀风险的设施及时养护,降低腐蚀反应发生率,减少设备故障问题,进而增加设施运行周期,减少企业经济受损情况,促进石油化工行业健康发展及进步。
        二、石油化工机械设备腐蚀的具体类型
        (一)依据腐蚀位置区分
        参考设备腐蚀位置,可区分两种类型,即整体腐蚀及部分腐蚀。第一,整体腐蚀类型。整体腐蚀是设备整个金属材质表层均和腐蚀介质发生化学反应或是电化学反应,由于仪器表层整体受到腐蚀,导致管道厚度降低,于外部压力影响下容易引发管道破损裂开,腐蚀程度比较严重的时候也可能导致爆炸反应,引发生产安全事故,严重损害施工人员健康安全[1]。第二,部分腐蚀类型。部分腐蚀是设备仅在金属材质较为突出的零件位置或是往下内陷的凹槽部位发生腐蚀反应,而其余位置基本无腐蚀现象或是仅仅存在较小腐蚀表现。局部腐蚀方式包含多种,比如孔状腐蚀、点状腐蚀、缝隙位置腐蚀、应力腐蚀裂缝、磨损部位腐蚀等。一般情况下,和整体腐蚀对比,部分腐蚀速率比较快,两种腐蚀类型均存在明显危害性。
        (二)依据腐蚀原理区分
        凭借腐蚀反应原理,也可区别两种类型,涵盖化学腐蚀、电化学腐蚀。第一,化学腐蚀类型。化学腐蚀是设备金属材质位置和腐蚀介质出现化学反应而引发的腐蚀现象,此类腐蚀在仪器腐蚀时金属材质内部、金属材质和腐蚀介质间未形成电流。化学腐蚀是指非电解质溶液直接与金属发生化学变化。第二,电化学腐蚀类型。电化学腐蚀是设备金属材质和电解质溶液之间由于出现电荷运动表现而引发质量改变的腐蚀现象,仪器腐蚀时阳极丧失电子,阴极获得电子,进而出现电流。需要注意的是,化学腐蚀与电化学腐蚀之间的重要差异表现为是否存在电流。
        三、石油化工机械设备腐蚀的引发因素
        (一)工作环境因素
        石油化工生产过程中存在很多腐蚀性物质,比如,酸碱性物质、盐类物质等,机械设备和运转工作环境中的腐蚀性物质长时间接触,容易引发腐蚀反应表现。而且,石油化工生产时因为机械设备长期运行而形成比较多的热量,促使空气在热量影响下出现膨胀现象,引发相对压强值提升,进而提升机械设施腐蚀反应速率。此外,应注意在腐蚀性物质分子运动速率较快的时候,腐蚀性物质和机械设备之间接触更加密切,进而也会提升腐蚀反应进程。


        (二)设备自身因素
        石油化工类机械设备主要是金属材质设施,不同设备使用的金属材质存在差异性,故各种设施抵抗腐蚀作用具有一定区别。一般状况下,和金属材质结构比较粗糙的设备相比,金属材质结构较紧密的机械设备对于腐蚀反应的耐受程度更好。
        而且,机械设施位置较为突出的零件及部件、往下内陷的凹口位置均易于发生腐蚀反应。设备结构较为复杂时,更加容易被腐蚀。主要是由于机械结构比较复杂的时候,表层常存在数目比较多的连接口及连接缝隙,容易存在油滴、灰尘、水分等积聚,则可提升腐蚀速率。同时,机械设备所用材料成分比较复杂的时候,也更加容易受到腐蚀。主要是因为不同成分的材料所承受腐蚀程度不一,一些容易被腐蚀的材料和腐蚀性介质长时间相接触之后,非常容易导致设备出现局部腐蚀现象。
        四、石油化工机械设备腐蚀的防护措施
        (一)简化设备结构
        第一,针对设备结构实行简化,尽量维持结构较为简单而不复杂,且所用材料尽量一致,降低各个零件及部件相连的时候形成缝隙表现,减少设备出现部分腐蚀表现。
        第二,尽量规避仪器零件及部件焊接过程中发生缺陷问题,比如,存在焊瘤缺陷表现等,这些焊接缺陷问题容易增加设备局处腐蚀现象,并导致发生应力集中表现,导致仪器运转工作中受损[2]。
        (二)科学选择设备材料
        为减少仪器被腐蚀,需科学选用材料,依据实际要求合理选择金属类材料及非金属类材料,充分保证设备运行工作周期。在选用设备材料的时候需注意综合考虑多个方面,比如,材料存在的力学性能特点、材料在不同介质环境条件下对腐蚀反应耐受程度,并注重材料加工制作工艺等。其中,材料力学性能特点涵盖承受强度范围、冲击韧度值、伸长指数、硬度值、断面位置收缩程度、耐受疲劳程度等。耐受腐蚀反应程度是在不同环境条件下出现腐蚀反应的速率情况,以及对于不同腐蚀种类的敏感程度等。
        比如,维持设备使用的金属材料尽量单一,如可采取碳素钢材质,加工制作较为简便,花费较少。不过,还需考虑到碳素钢材质在酸性、碱性等环境下容易被腐蚀。所以,如果需要在腐蚀程度较强的工作环境下运行时,尽量选用合金类材料,如不锈钢,进而保证设备能够耐受较强腐蚀反应。
        (三)运用有效防护腐蚀技术方法
        第一,针对设备需选择科学有效防护腐蚀技术方法,并采取预防腐蚀涂料实施仪器表层涂抹,减少被腐蚀概率。预防腐蚀涂料包含一般预防腐蚀涂料及重度预防腐蚀涂料。一般预防腐蚀涂料可使用在常规环境下,针对金属材质设备起到有效防范腐蚀效果,延长金属应用周期。重度预防腐蚀涂料是可使用于比较苛刻的腐蚀环境条件中,增加抵抗腐蚀级别,有效防范设备被较强腐蚀性材料所腐蚀受损。
        第二,为预防化学腐蚀反应,可在设备表层抹上存在隔离效果的保护膜,将仪器和腐蚀性介质进行隔离,如涂抹防护漆或是采取金属氧化膜镀膜。为减少电化学腐蚀反应,可在设备表层增加电源电流或是设置吸附金属。其中,增加电源电流是采取外部直流电,让电流经过土壤进至设备内部,促使设备结构电位比工作环境更低。吸附金属法是在设备表层吸附材料较为活跃的金属材质,能够充当阳极,降低设备被腐蚀情况。
        结束语
        综上所述,石油化工类机械设备发生腐蚀现象存在一定危害作用,影响设备正常运用,故防护仪器腐蚀存在重要意义。化工类机械设备腐蚀类型有多种,采取腐蚀位置可分成整体腐蚀、部分腐蚀,参考腐蚀原理分为化学腐蚀、电化学腐蚀。设备腐蚀引发因素主要涉及两种,即工作环境因素、设备自身因素。故需针对化工类仪器实施腐蚀防护措施,经过针对设备结构实行简化,合理选用设备材料,采取有效防护腐蚀技术方法,积极预防仪器腐蚀,降低机械设备腐蚀引发故障现象。
        参考文献:
        [1]白洁,庄江鸿,高冬梅.石油化工机械设备腐蚀原因及对策研究[J].粘接,2019,40(10):111-114,119.
        [2]崔洁.石油化工机械设备腐蚀原因及对策[J].中国化工贸易,2020,12(14):197,199.
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