【摘要】化工生產(chǎn)企業(yè)中普遍存在腐蝕性介質(zhì)，化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的情況一般比其他行業(yè)嚴(yán)重，設(shè)備腐蝕造成的損失也非常嚴(yán)重。提高設(shè)備的防腐能力就能夠延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，進(jìn)而減少生產(chǎn)成本，推動(dòng)化工業(yè)發(fā)展。本文從化工機(jī)械腐蝕的原理出發(fā)，對(duì)腐蝕的種類(lèi)以及原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合原因提出了怎樣加強(qiáng)化工機(jī)械的防腐蝕能力，旨在能化工行業(yè)的化工機(jī)械防腐工作起到幫助的作用。

【關(guān)鍵詞】化工機(jī)械；提高防腐能力；有效路徑

腐蝕的原理是金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被損耗被破壞。腐蝕指材料與環(huán)境之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)，狹義的腐蝕是金屬與環(huán)境之間發(fā)生反應(yīng)，致使金屬發(fā)生變化，生成新的物質(zhì)，而新物質(zhì)并沒(méi)有金屬的功能與形狀，阻礙設(shè)備工作，從而導(dǎo)致金屬系統(tǒng)功能的損失。目前化工行業(yè)的金屬設(shè)備普遍存在腐蝕的問(wèn)題，設(shè)備機(jī)械被一旦被腐蝕，就無(wú)法正常工作。腐蝕會(huì)造成設(shè)備破壞和資源和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，使化工企業(yè)受到巨大的損失。所以，研究腐蝕機(jī)理，采取防護(hù)措施，提高防腐能力，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著十分重大的意義。

一、腐蝕的原理

金屬化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，所以金屬很容易被腐蝕，化工行業(yè)的工作場(chǎng)所也導(dǎo)致其容易被腐蝕，化工廠的生產(chǎn)環(huán)境中本身有很多硫化物、氫氧化物、鹽霧等腐蝕性物質(zhì)，這些酸性氣體容易與水結(jié)合，形成酸性液體，腐蝕金屬表面。一般化工機(jī)械的腐蝕分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕是因?yàn)闄C(jī)械金屬表面在與外界空氣接觸后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)破壞了金屬的原有結(jié)構(gòu)，生成了新的物質(zhì)，這種化學(xué)腐蝕一般在發(fā)生在干燥的環(huán)境喜愛(ài)，不同介質(zhì)參與，是金屬與外界自然環(huán)境直接反應(yīng)。而電化學(xué)腐蝕是以溶液為電解質(zhì)，金屬與電解質(zhì)形成電池，從而發(fā)生反應(yīng)，這事一種氧化還原反應(yīng)，一般在潮濕的環(huán)境下發(fā)生，電化學(xué)腐蝕的腐蝕導(dǎo)致機(jī)械損傷也是最嚴(yán)重的。電化學(xué)腐蝕是最嚴(yán)重的一種腐蝕現(xiàn)象。它的原理是金屬表面的導(dǎo)電離子與電解質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致金屬的表面結(jié)構(gòu)被逐漸破壞，電化學(xué)反應(yīng)存在一個(gè)陰極一個(gè)陽(yáng)極，兩極之間電子流在介質(zhì)中聯(lián)系傳遞，陽(yáng)極發(fā)生陽(yáng)極反應(yīng)，金屬離子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中，陽(yáng)極放出電子。陰極發(fā)生陰極反應(yīng)，介質(zhì)中的氧化劑組分吸收脫離陽(yáng)極的金屬離子而發(fā)生還原反應(yīng)。鋼材的反應(yīng)原理為陽(yáng)極的金屬由于失去電子而變成 二價(jià)鐵陽(yáng)離子Fe2+，而電子在陰極被氫離子吸收，之后產(chǎn)生氫氣。反應(yīng)方程式為：Fe+2H+→Fe2++H2。此原理可以認(rèn)作為金屬內(nèi)部的短路電池，電子自陽(yáng)極向陰極移動(dòng)，陽(yáng)極的離子在陰極還原反應(yīng)中損耗?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，電化學(xué)腐蝕的根源是陽(yáng)離子從金屬中脫離，而環(huán)境則加速了這一反應(yīng)，就加重了腐蝕的損耗，導(dǎo)致化工機(jī)械損壞。

二、提高化工機(jī)械防腐能力的有效路徑

（一）科學(xué)選材

機(jī)械設(shè)備材料一般使用碳素鋼，這種材料本身造價(jià)比較低，加工工藝難度并不高，從成本角度考慮是比較優(yōu)秀的選擇，普通的生產(chǎn)環(huán)境并不會(huì)對(duì)這種材料造成嚴(yán)重的腐蝕，但是使用在化工行業(yè)就無(wú)法適應(yīng)高濃度的腐蝕性介質(zhì)環(huán)境，而且這種材料自身防腐蝕能級(jí)交叉，很容易受到腐蝕。盡管這些器材本身涂有防腐涂層。但是，涂層如果出現(xiàn)劃痕或者老化脫落，則會(huì)被嚴(yán)重腐蝕，并快速擴(kuò)散，直接影響設(shè)備的使用。所以，科學(xué)的設(shè)備選材是腐蝕的基礎(chǔ)，普通的碳素鋼材無(wú)法適應(yīng)化工設(shè)備的使用，廠家可以選擇以耐腐蝕鋼材用于設(shè)備制造，或者選擇耐腐蝕鋼材制作的設(shè)備，盡管這些設(shè)備造價(jià)較高，但是從長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)利益來(lái)看，均攤的成本要比普通鋼材的設(shè)備要低，因?yàn)榇祟?lèi)設(shè)備性?xún)r(jià)比較高，使用壽命更長(zhǎng)。所以，材料應(yīng)當(dāng)能夠抗腐蝕的光彩，如16MnCu、09MnCuPTi型號(hào)的低合金鋼材，這種鋼材造價(jià)昂貴，比普通鋼材造價(jià)高出許多，但是這種鋼材的使用壽命是上文鋼材的2～3倍，所以其性?xún)r(jià)比來(lái)看，從長(zhǎng)久利益來(lái)看，使用這種耐腐蝕的鋼材是更為明智的選擇。

（二）設(shè)備工藝防腐蝕設(shè)計(jì)

材料因素是腐蝕能力的一方面，金屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)也決定了設(shè)備的防腐蝕能力。如果設(shè)核形狀不合理，設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，就很容易導(dǎo)致設(shè)備積液、積塵，或者是表面涂層容易破損，久而久之，就造成了嚴(yán)重的腐蝕。所以，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮設(shè)備的防腐蝕能力，設(shè)備中的幾何形狀應(yīng)當(dāng)盡可能簡(jiǎn)潔明了，避免復(fù)雜。而且設(shè)備盡量使用同一種金屬材料，避免過(guò)多不同材料帶來(lái)不利的影響。設(shè)備在使用前需要仔細(xì)檢查，如果發(fā)現(xiàn)有縫隙或者表面有劃痕，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)清洗并且復(fù)原保護(hù)。防銹涂層的涂抹要盡量使用防腐性能好的涂層，對(duì)于焊接處要加厚涂刷，縫隙容易出現(xiàn)腐蝕，所以要倍加重視。

（三）加設(shè)防腐強(qiáng)度

加設(shè)防腐強(qiáng)度，因?yàn)榛ゎI(lǐng)域內(nèi)的機(jī)械設(shè)備本身已經(jīng)注重防腐蝕性，但是設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了環(huán)境影響可計(jì)算范圍的內(nèi)的防腐蝕設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者還需要留下一個(gè)防腐蝕的余量，這個(gè)余量通常需設(shè)計(jì)到腐蝕深度的兩倍或者兩倍以上，這樣設(shè)備即使在試用的時(shí)候被腐蝕，也能夠保存使用價(jià)值。還能通過(guò)修補(bǔ)的方式，繼續(xù)使用。

（四）腐蝕的控制

治理腐蝕的方法很多種，主要是四個(gè)方向，一是對(duì)金屬表面進(jìn)行保護(hù)改善腐蝕，二是改善金屬材質(zhì)，三是改善腐蝕環(huán)境，四是根據(jù)腐蝕原理使用電化學(xué)保護(hù)法。除了定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)之外，還需要盡力控制腐蝕氣體，減少有害氣體的含量，控制溫度與濕度。而對(duì)于腐蝕比較嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕問(wèn)題，采用犧牲陽(yáng)極的方法，對(duì)金屬進(jìn)行保護(hù)。還有就是電流法也能防止腐蝕，以下介紹兩種常見(jiàn)的防腐蝕的方法：

電化學(xué)保護(hù)法是根據(jù)電化學(xué)反應(yīng)腐蝕原理，而在金屬設(shè)備上采取相應(yīng)的措施，使其成為陰極，這種電化學(xué)保護(hù)法，具體分為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和外加電流保護(hù)法。犧牲陽(yáng)極保護(hù)法是用電極電勢(shì)比被保護(hù)的金屬更低的金屬又或者合金作為電化學(xué)反應(yīng)的陽(yáng)極，將此合金與陽(yáng)極固定，就能夠形成腐蝕電池，被保護(hù)的金屬因做為陰極就能夠得到了保護(hù)，合金在此腐蝕過(guò)程中，代替被保護(hù)的金屬被損耗。

外加電流法是另一宗控制電化學(xué)腐蝕的方法，是將被保護(hù)的金屬與另一附加電極用作電池的正極與負(fù)極，設(shè)備上需要被保護(hù)的金屬做陰極，這種方法主要用于防止土壤、海水中金屬設(shè)備的腐蝕?；どa(chǎn)企業(yè)中普遍存在腐蝕性介質(zhì)，化工機(jī)械設(shè)備會(huì)比一般行業(yè)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，所以，加強(qiáng)化工機(jī)械的防腐能力需要應(yīng)當(dāng)從機(jī)械選材、工藝設(shè)計(jì)等方面出發(fā)，全面整改提高防腐能力，使設(shè)備能夠長(zhǎng)久試用，不用頻繁更換修補(bǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)分析我們發(fā)現(xiàn)，器械在化工生產(chǎn)中會(huì)面對(duì)更惡劣的環(huán)境，腐蝕問(wèn)題非常嚴(yán)重，而因?yàn)楦g問(wèn)而造成的經(jīng)濟(jì)損失也同樣慘重，其程度也超過(guò)其他行業(yè)，所以加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的防腐蝕能力，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，對(duì)于化工行業(yè)、社會(huì)發(fā)展，都有重大作用。并且，化工行業(yè)的機(jī)械設(shè)備支持化工行業(yè)發(fā)展，并且設(shè)備的使用也非常頻繁。對(duì)此，行業(yè)本身對(duì)設(shè)備的要求也非常高，設(shè)備的防腐問(wèn)題是設(shè)備使用的重點(diǎn)問(wèn)題。所以，加強(qiáng)化工機(jī)械的防腐能力需要應(yīng)當(dāng)從機(jī)械選材、工藝設(shè)計(jì)等方面出發(fā)，全面整改提高防腐能力，盡可能的避免或者是減少由于腐蝕而造成的問(wèn)題，借此降低化工生產(chǎn)的直接成本，減少資源浪費(fèi)，促進(jìn)我國(guó)化工行業(yè)更好更快發(fā)展。

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