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化工机械材料腐蚀与防护对策王茜萍

发表时间：2021/8/4 来源：《基层建设》2021年第14期作者：王茜萍

[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，还会对企业整体产能带来极大影响

         宜宾市特种设备监督检验所四川宜宾 644000
         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。能够导致化工机械材料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材料防腐性能的措施。
         关键词：化工机械；材料；防腐蚀性能；措施

         1引言
         随着我国经济的逐步发展及化工产业的不断进步，当前对化工产品的需求也与日俱增，进而使得很多工厂的化工机械处在超负荷运作的状态，导致化工产品极易被腐蚀，腐蚀现象是影响化工设备运行安全稳定的重要问题，所以必须要高度重视对化工机械材料腐蚀的防护。基于此，本文概括了化工机械材料腐蚀的种类，分析了化工机械设备出现的主要原因及腐蚀机理，探讨了具体的防护措施。
         2化工机械材料常见腐蚀原因
         2.1设备材料原因
         设备制备的过程中采用的原材料质量不高或材料加工工艺水平不高，导致石油化工设备材料抗腐蚀性能不强；在设备或部件的运输、存储过程中，因技术或环境不当导致设备材料发生腐蚀。在设备制备、采购、运输、储存的过程中，因质量管理或技术管理不合格均容易导致设备腐蚀[1]。
         2.2设备环境原因
         化工生产工艺中的原料、过程中间产物中很多具有较强的化学活性，还有部分具有较强的挥发性。化学活性强的介质在接触设备表面的过程中一旦遇到裂缝、点坑等缺陷，极容易引发腐蚀反应。图1是某化工企业生产使用的机械设备，由于在使用中没有考虑到环境影响造成的腐蚀，设备的表面遭受强酸腐蚀，严重影响到了设备的正常工作。
         如石油化工中，原油中含有的硫化物在高温条件下经过催化裂解会生成硫化氢，在这一过程中，原油中的氮化物也会被裂解，有一部分会转化为氨，还有一部分会转化为氰化氢。当催化原料中的氮含量超过0.1%时，催化裂解产生的氰化氢含量较高，氰根离子浓度超过500mg/kg时，会导致催化裂解设备腐蚀加重。腐蚀的类型既包括应力腐蚀、氢鼓泡、穿孔等局部腐蚀，还包括设备厚度减薄的均匀腐蚀。设备在硫化氢水环境中发生腐蚀现象的主要反应式如下：
         H2S=H++HS-
         Fe→Fe2++2e
         Fe2++S2-→FeS
         Fe2++HS-→FeS+H+
         2H++2e→2H→H2
         设备在硫化氢和氰化氢水环境中发生腐蚀现象的主要反应式如下：
         H2S+6CN-→[Fe(CN)6]4-+S2-
         [Fe(CN)6]4-+2Fe2+→Fe2[Fe(CN)6]↓
         6Fe2[Fe(CN)6]+6H2O+3O2→2Fe4[Fe(CN)6]3↓+4Fe(OH)3
         另外，设备内部气体或液体等介质的运动速度也会对设备腐蚀造成影响。一般情况下，内部介质运动速度越快，腐蚀现象越严重，腐蚀程度较深。这也说明，石油化工生产工艺参数对设备腐蚀有不容忽视的影响。

         图1设备表层遭到环境腐蚀示意图
         3加强化工机械材料腐蚀防护对策
         3.1提高工作人员防腐意识
         加强设备防腐思想教育工作，提高工作人员的防腐意识。根据生产部门制定的装置设备工艺技术文件、设备操作规程和操作方法，严格规范日常作业行为，避免因人为因素导致腐蚀现象加重。将防腐蚀检查纳入到业绩考核指标中，提高全体工作人员的防腐蚀意识和工作责任心，将防腐蚀的思想融入到岗位工作中。
         3.2优选设备材料
         从化工设备自身材料质量入手，结合化工生产环境及工艺情况，对设备材料的性能尤其是防腐蚀性能进行合理评估，从多种材料中选择抗腐蚀性能强的材料。化工设备制备环节、采购环节应严格做好设备材料的质量管理工作，根据相关的文件要求对材料进行质量检验，确保化工设备材料符合企业生产过程中对防腐性能的实际要求。在特定的环境下，对每一种材料的抗腐蚀性能进行仔细观察，进而选取科学的、合适的设备材料。
         3.3加强防腐蚀技术应用
         从化工设备的设计环节入手，结合设备腐蚀的类型和原因，通过采用合理的设计有效提升设备材料结构的防腐蚀性能。设备材料结构应注意质地均匀，降低设备表面腐蚀的速率。对化工生产过程中强酸碱、高温高压等生产工艺环节制定专门的设备防腐技术，如在设备与介质接触并容易发生腐蚀反应的表面，除了选择合理的设备材料之外，通过采用防腐涂层设计来进一步增强设备与介质接触表面的防腐性能。通过采用防腐涂层设计，在设备表面起到隔离屏蔽介质的效果，对设备表面进行防护。科学选择防腐涂层，涂层材料具有良好的化学稳定性，不能与设备材料发生反应，而且涂层材料也不能与介质发生反应。通过设计防腐涂层提升设备表面的防腐性能。结合生产工艺及技术要求，科学选择防腐蚀药剂，加强防腐蚀药剂的质量检验工作，避免不合格药剂进入到生产装置。
         3.4打造良好设备运作环境
         想要打造良好的设备运作环境，必须要对设备所处的环境进行考量。因为化工设备出现腐蚀，与环境问题密切相关，因此不仅要对设备本身的腐蚀程度进行改善，同时还要改变设备所处的环境。腐蚀都具有一定的化学反应，如果条件支持，可对环境中的温度、湿度等各种条件进行改变，或者可以在环境中适量加一些防腐蚀材料，对腐蚀介质进行改变，从而有效缓地解化工设备的腐蚀问题。通常有腐蚀现象出现时，与环境的温度及空气的成分流通等密切相关，因此想要改善环境，首要的就是从出现腐蚀的基本角度出发[2]。
         由于不一样的设备所出现的腐蚀情况是不一样的，因此必须先弄清设备出现腐蚀的具体部位，是因为化工设备中的哪些因素，出现腐蚀现象时有哪些外界条件，必须将以上问题弄清楚，才能提出针对性的解决办法。目前，最常被使用的一种防腐蚀办法就是运用缓蚀剂，其在化工等企业中比较常用，运用此方法，能极大地降低设备的腐蚀程度，效果显著。
         4结束语
         综上所述，化工机械材料出现腐蚀问题，一方面会影响到设备本身，另一方面也会对工厂的正常生产造成影响。所以必须要做好化工机械材料的防腐蚀工作，提升设备防腐蚀性能，有效预防化工设备材料腐蚀现象，进而促进化工企业生产，为科学发展做出巨大的贡献。
         参考文献
         [1]邰在进.化工机械设备的腐蚀原因与含氟材料防护应用研究[J].科技风， 2020(07)
         [2]张金悦王彩虹牛凯远.基于化工材料的腐蚀及防护分析[J].山西化工，2020(06)