提升化工机械设备防腐性能的研究

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年7卷5期   作者:袁涛
[导读] 腐蚀是化工机械设备运行中经常会出现的一种现象,一旦出现这种现象不仅会损害化工机械设备

        袁涛
        新疆中泰化学阜康能源有限公司 新疆维吾尔自治区 831500
        摘要:腐蚀是化工机械设备运行中经常会出现的一种现象,一旦出现这种现象不仅会损害化工机械设备,还会对企业整体产能带来极大影响。能够导致化工机械设备发生腐蚀的原因有很多,如,外界因素、化学反应等,想要对腐蚀现象进行防治就需要先对导致化工机械设备发生腐蚀的原因进行深入挖掘,并针对这些原因制定提高化工机械设备防腐性能的措施。
        关键词:化工;机械设备;防腐性能
        引言
        中国作为石油化工大国,也是成品油消耗大国,石油化工行业是人们生活以及工业生产的重要方面,石油化工产业链是否可以满足人们的需要是一个至关重要的问题。石油不像其他必需品,它从开采到生产粗精加工是有一定难度的,所以对石油行业所需要的石油化工设备也有很高的要求。是否能够利用好石油化工设备,并且在实际工作中能否更好地对化工设备进行防腐维护和管理,决定了石油行业尤其是精加工的质量与效率。因此,找到一个好的防腐措施或方法去保护石油化工设备,对该产业的可持续发展具有重大意义。
        1化工机械设备腐蚀机理研究
        化工机械设备的腐蚀主要有两种形式,首先是电化学腐蚀过程,这种过程由于化工机械设备与多个金属构件组成,这些金属构件会与空气中可导电离子进行反应,导致电化学反应的产生,金属构件也会因此受到破坏,化工机械设备的整体性能也会因此降低。通过对金属电化学反应机制的研究,得出了阳极反应和阴极反应对金属强度的影响模式。在阳极发生反应时,金属会发生电子的释放作用,导致阳离子逐渐渗透到介质当中,金属也会因此流失。阴极的反应过程主要为氧化放映,金属释放出来的电子被介质中的元素吸收,最终形成还原反应。在电化学反应的整个过程中,会有电流产生,并且会导致阴极中的电流出现自我消耗的情况,这种反映会对机械设备造成持续的腐蚀,使设备的腐蚀效率增加。电化学腐蚀的过程一般比较均匀,但电化学腐蚀的过程容易受到温度和金属表面情况的影响,导致金属表面也有可能出现局部腐蚀的情况,使得腐蚀的位置难以通过计算准确确认。如果出现金属电化学腐蚀控制不到位的情况,就会导致设备局部受到比较严重的腐蚀,导致设备零件被破坏,零件的机械性能也会因此下降。由于化工产品的生产过程需要高温环境,这种环境会导致化工产品生产环境中有工业大气,这些大气会对化工机械设备产生影响,电化学腐蚀和化学腐蚀的共同作用下就会产生这种工业大气腐蚀。化学腐蚀过程主要由于在高温环境当中出现了金属构件的氧化反应,这种氧化反应进而会产生铁吸氧腐蚀的反应,进而导致金属受到腐蚀。电化学腐蚀的过程一般产生于潮湿的环境当中,其氧化反应和还原反应的过程会导致材料中形成正负极离子,这些游离的离子导致了化工机械设备产生了腐蚀的情况,影响其使用性能。
        2提升化工机械设备防腐性能相关措施
        2.1对制造材料进行合理选择
        化工企业每年都会因为设备发生腐蚀而淘汰一些设备,但是这些淘汰的设备因为腐蚀比较严重,因此不能对设备中的金属材料进行回收,这样就会导致企业发生经济损失,而且淘汰的设备会对土地和水资源造成污染,还会对生态环境带来破坏。基于此,生产化工机械设备的厂家就要对设备材料进行合理选择,选择那些既可以有效对抗腐蚀,又不会对环境造成很大破坏的材料,当然对于机械设备性能和化工生产要求也要进行充分考虑,如,塑料材料,塑料材料对于自然环境的污染比较小,而且不需要特别复杂的处理步骤,另外,还可以防止出现金属浪费现象。如果一定要使用金属材料当做化工设备原料,就要先对材料特性和设备使用时长进行充分考虑,同时还要兼顾设备的抗腐蚀性,尽量使用耐腐蚀的材料,这样才能延长设备使用时长,避免因为设备腐蚀导致发生浪费问题。

很多机械设备生产厂家都会根据自身经济条件选择制造材料,但是为了满足我国的可持续发展战略要求,就要对机械设备的回收再利用进行充分考虑,尽量选择质量比较高、使用寿命比较长的材料,将腐蚀问题控制在一定范围内。
        2.2表面涂层优化
        最常见的防止机械设备腐蚀的方式就是在设备的表层涂上一层防护漆,这种方式不仅防腐效果良好而且简单易操作,然而,选择漆料时必须要特别谨慎小心,防锈漆是最佳的选择,其能够将空气中的强腐蚀性物质与化工设备表面隔离,断绝它们直接接触的机会。机械设备的焊接处极易发生腐蚀,因此可以在焊接处涂上防锈漆可以有效阻止腐蚀。值得一提得是,涂防锈漆不能改变机械设备的结构和工作强度,涂漆前,必须了解涂漆部位的表面状态、形状、使用条件、材料材质等,根据实际需要选择漆料,另外,刷漆要严格按照工序操作进行。
        2.3设备缝隙优化
        在使用铝、不锈钢、碳钢等材质的机械设备中,常常会有缝隙出现,缝隙中常隐藏着化学物质残余,腐蚀现象极易发生。如果没有及时处理,进一步发展,缝隙腐蚀就会演变成孔蚀或应力腐蚀,对机械设备造成严重损害。在设计化工设备时,尽量减少缝隙。同理,也尽可能的不要有凹面出现,凹面同样容易积累化学物质或者水分。如果必须要有凹面,在设计中就要考虑置办一个排水管,尽量使机械设备在干燥的环境下工作。
        2.4借助化学方法对化工设备的抗腐蚀性进行提升
        化工机械设备一般都会使用在气体或液体环境中,如果是处于液体生产环境中的化工机械设备常用的防腐方法就是利用外置电源对因为电化学反应造成的腐蚀现象进行防止,最简单的方法就是连接电源负极和金属设备,但是这种方法也存在很多问题,如果电源正极和金属设备已经进行了连接,就不能再采用这种方法,想要采用这种方法就需要用碳棒替换正极金属材料,也可以用其他惰性金属替换正极金属材料,这样才能确保电流的正常运行,而且可以对金属表面的腐蚀现象进行有效防止。上面介绍的两种方法都是借助外在条件来处理腐蚀问题,并对腐蚀程度进行减轻,但并没有真正的解决腐蚀问题,为此,需要采取更有效的预防措施,可以在机械设备金属外壳上绑上其他的活泼金属,这种活泼金属就会充当电池阳极,进行电化学反应时,就会对这种活泼金属进行腐蚀,内部化工构件就可以得到保护,这种防腐方法比较适合用在大型化工设备上。在外界气体的影响之下,机械设备表面会发生腐蚀,但是如果外界气体发生酸碱变化,也会对防腐效果带来一定影响,这时如果还采用上述几种方法进行防腐,起到的效果就会变得比较低,这时最合适的方法就是采用物理防腐措施。
        结语
        化工企业生产过程中比较常见的、后果也非常严重的一个问题就是腐蚀问题,能够导致腐蚀的因素来自各个方面,而且很多因素都会对腐蚀现象造成影响,这也给防腐工作增加了难度。化工企业要想做好防腐工作,就要对制造材料进行合理选择、借助化学方法对化工设备的抗腐蚀性进行提升、控制腐蚀源、对机械设备工艺和结构进行科学设计以及在机械设备表面涂抹涂料或涂层,以此来为机械设备免受腐蚀危害提供防护,为化工机械设备实现良好运转提供保障。
        参考文献
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