劉秀玉,田振華
(青海鹽湖海納化工有限公司,青海 西寧 811600)
化工機(jī)械材料腐蝕與防護(hù)
劉秀玉,田振華
(青海鹽湖海納化工有限公司,青海 西寧 811600)
隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升,社會(huì)對(duì)化工產(chǎn)品需求量也在不斷的提升。由于化工產(chǎn)品的特性,化工設(shè)備一般都需要有極高的耐腐蝕能力,才能盡可能的增加設(shè)備的使用年限。所以最大程度的減少化工設(shè)備的腐蝕,盡量的增加設(shè)備使用壽命,是當(dāng)前化工廠亟需解決的問題。本文主要對(duì)當(dāng)前化工設(shè)備的腐蝕分類進(jìn)行了介紹,并詳細(xì)介紹了五種防腐蝕的措施。
化工機(jī)械材料;腐蝕;防護(hù)
化工產(chǎn)品對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕是極大的,化工廠經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于腐蝕而導(dǎo)致設(shè)備遭到損害無法使用,因此對(duì)化工設(shè)備采取何種防腐蝕措施,是亟需要考慮的?,F(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)有多種防腐蝕措施提出并已經(jīng)在應(yīng)用了,這些措施主要是從設(shè)備本身以及設(shè)備發(fā)生腐蝕的具體條件來考慮,然后針對(duì)性的采取各種措施來加以實(shí)施的。對(duì)化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行保護(hù),大力采用各種防腐蝕技術(shù),可以降低設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用,保證工廠順利生產(chǎn)。
1.1按照腐蝕的破壞形態(tài)分類
按照腐蝕的破壞形態(tài)可以將腐蝕分為兩類,全面腐蝕和局部腐蝕。(1)全面腐蝕。化工設(shè)備大都屬于金屬制品,在接觸到腐蝕性的介質(zhì),或者設(shè)備處于易腐蝕的環(huán)境,比如說陰暗潮濕的環(huán)境時(shí),會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕或者電化學(xué)腐蝕。在發(fā)生腐蝕之后,會(huì)使得設(shè)備的金屬表面的厚度變薄,變薄之后設(shè)備內(nèi)的壓力容器以及各種管道收到的損害就會(huì)變得很大。在設(shè)備投入使用之前,可以根據(jù)設(shè)備的性能、屬性以及所處環(huán)境預(yù)測(cè)設(shè)備能夠的使用壽命以及每段時(shí)間內(nèi)的腐蝕程度。(2)局部腐蝕。局部腐蝕指的是腐蝕僅僅發(fā)生在設(shè)備的某一個(gè)局部區(qū)域,而設(shè)備的其它區(qū)域沒有發(fā)生腐蝕的情況。局部腐蝕的腐蝕速度是很快的,有時(shí)候會(huì)發(fā)生突發(fā)性破壞,對(duì)于設(shè)備的危害極大。其破壞的種類特別多,而且較為迅速,對(duì)這種局部性破壞的情況預(yù)測(cè)較為困難,因此需要特別的注意設(shè)備的性能、屬性以及所處環(huán)境。
1.2按照腐蝕機(jī)理進(jìn)行分類
按照腐蝕機(jī)理進(jìn)行分類也可以將腐蝕分為兩類,化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。(1)化學(xué)腐蝕是一種金屬和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)然后產(chǎn)生新物質(zhì)的一個(gè)過程。其有一個(gè)最主要的特征就是在腐蝕的過程中設(shè)備的金屬材質(zhì)以及介質(zhì)之間是沒有電荷的移動(dòng)的,這個(gè)與電化學(xué)反應(yīng)是完全不同的。只是金屬本身和介質(zhì)發(fā)生的一種化學(xué)反應(yīng),所以沒有電荷的流動(dòng)。(2)電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕相較于化學(xué)腐蝕,更是化工設(shè)備中最為常見的一種腐蝕。就是在金屬設(shè)備和介質(zhì)發(fā)生腐蝕時(shí),有電荷的流動(dòng),正電子和負(fù)電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),會(huì)產(chǎn)生電流,因此被稱為電化學(xué)腐蝕。比如說金屬在超市陰暗的環(huán)境中,或者是酸性、堿性溶液中,以及其他的一些較為容易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境中,都是屬于電化學(xué)反應(yīng)的,而且電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕較容易發(fā)生,腐蝕的危害較大,有些設(shè)備是無法表面這種腐蝕的情況,只可以盡可能的提升設(shè)備材料的耐腐蝕性等。
2.1材料防腐蝕
由于環(huán)境一般是比較固定的,所以要對(duì)設(shè)備的腐蝕進(jìn)行防護(hù),首先可以從設(shè)備的材料上進(jìn)行抉擇,就是選取耐腐蝕性能高的材料,減輕設(shè)備的腐蝕情況。首先材料的腐蝕性能要好,應(yīng)該選取多種材料,不同的材料,其物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)、加工性能等都是需要不斷的進(jìn)行試驗(yàn),看哪種材料在特定的環(huán)境下耐腐蝕性能是最好的,選擇合適的材料。
2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
化工設(shè)備的耐腐蝕能力對(duì)于設(shè)備的使用能力和使用壽命及其相關(guān),在設(shè)備的使用材料進(jìn)行改善之后,還要從設(shè)備的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改善,從設(shè)備能夠防護(hù)腐蝕的角度來說,也是極為重要的。應(yīng)該對(duì)使用時(shí)間內(nèi)設(shè)備可能發(fā)生的腐蝕程度給予預(yù)留,就是有足夠的腐蝕的余量,然后設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的形式應(yīng)該盡可能的簡(jiǎn)單一些,這樣可以防止腐蝕形成的那些腐蝕的液體或者沉淀下的腐蝕物質(zhì)對(duì)新的未發(fā)生腐蝕的區(qū)域造成新的腐蝕。而且應(yīng)該要盡量的避免有縫隙,以及電的腐蝕,也要避免容易腐蝕的部分外漏,同時(shí)要盡量的營(yíng)造好的生產(chǎn)條件,例如控制相應(yīng)的生產(chǎn)溫度、濕度等,讓機(jī)械設(shè)備進(jìn)入良性的運(yùn)行軌道。
2.3表面設(shè)計(jì)
一般情況下表面設(shè)計(jì)最基本的方法就是在設(shè)備表面涂一層防腐蝕的涂料,就好像鐵欄桿上涂一層油漆一樣,在設(shè)備表面鍍一層耐腐蝕的物質(zhì),提升設(shè)備的耐腐蝕程度。一般表面覆蓋的材料基本上是對(duì)設(shè)備沒有任何影響的,而且這層物質(zhì)的物理性能很好,具備很高的耐腐蝕能力,硬度高,抗磨損能力強(qiáng)等。表面涂層既可以是金屬的,也可以是非金屬的。附著材料的選擇要從設(shè)備的本身性能、設(shè)備的所處環(huán)境以及設(shè)備所要求達(dá)到的防腐蝕程度等各方面進(jìn)行綜合考慮。
2.4改善環(huán)境
改善環(huán)境就是從設(shè)備所處環(huán)境進(jìn)行考慮,由于化工設(shè)備發(fā)生腐蝕是設(shè)備與所處環(huán)境中的某種物質(zhì)在一定條件下所發(fā)生的,所以除了改善設(shè)備本身的耐腐蝕程度,還要對(duì)設(shè)備所處環(huán)境進(jìn)行一些改變。腐蝕都是化學(xué)反應(yīng),在條件允許的情況下,可以通過改變環(huán)境中的濕度、溫度、濃度等各種條件,或直接在環(huán)境中增加一些防腐蝕物質(zhì),改變腐蝕介質(zhì)等都可以減緩化工設(shè)備的腐蝕。一般在發(fā)生腐蝕時(shí),其環(huán)境的pH值、溫度、壓力以及空氣的成分和流通情況,都有極大的關(guān)系,所以改善環(huán)境就要從腐蝕發(fā)生的根本角度著手。因?yàn)椴煌O(shè)備發(fā)生的腐蝕是不同的,所以首先應(yīng)該弄清楚設(shè)備發(fā)生的具體是那種腐蝕,發(fā)生腐蝕的具體是化工設(shè)備中的哪種元素,發(fā)生腐蝕時(shí)具體的外界條件有哪些,只有弄清楚發(fā)生腐蝕的原因,才能針對(duì)這種現(xiàn)象提出有效的解決方法。當(dāng)前有一種使用較多的防腐蝕方法,就是使用緩蝕劑,一般主要應(yīng)用于石油化工等企業(yè),這種緩蝕劑可以在一定程度上,使得設(shè)備的腐蝕程度大大的降低,非常的有效。將緩蝕劑應(yīng)用于化工設(shè)備中,比如說冷卻水系統(tǒng),酸堿度較高的清洗池等等,緩蝕劑都可以起到很大的作用。
2.5電化學(xué)的保護(hù)
電化學(xué)的保護(hù)其實(shí)就是利用外部電流直接改變金屬在電解質(zhì)中的電極,達(dá)到防腐的目的。根據(jù)電極可以劃分為兩種,就是陰極防護(hù)和陽極防護(hù)。在化工設(shè)備中,發(fā)生的腐蝕大都是電化學(xué)腐蝕,所以這種防腐蝕的方法是非常適用的。尤其是這種電化學(xué)的防護(hù)方法,效果好,而且投入較少,方便實(shí)用,因此現(xiàn)在已經(jīng)非常的普遍了。
陰極防護(hù),在要保護(hù)的設(shè)備上通上足夠的陰極電流,將金屬設(shè)備的電位變?yōu)樨?fù),使得陽極的電解質(zhì)的腐蝕速度下降,就達(dá)到了防腐蝕的目的。一般陰極防護(hù)技術(shù)應(yīng)用于土壤、海水等弱酸或弱堿的區(qū)域。這種防護(hù)措施的效果是很好的,而且可以和其他的防腐蝕的措施結(jié)合使用,比如設(shè)備表面再增加一層防腐材料。
陽極防護(hù),是基于金屬會(huì)自身發(fā)生氧化形成一層密制的氧化膜,從而可以保護(hù)金屬本身不會(huì)再被損害,在金屬設(shè)備中通入一定的陽極電流,使得金屬表面快速的形成一層氧化膜,依靠這層氧化膜來減緩化工設(shè)備的腐蝕。這種方法一般被用到海水或河水是金屬防腐以及土壤中的設(shè)備防腐。
在化工機(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕是很常見的現(xiàn)象,有的腐蝕給設(shè)備造成的危害極大,不僅會(huì)對(duì)設(shè)備本身造成極大的影響,還會(huì)增加化工機(jī)械設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響的工廠的順利運(yùn)行。因此化工機(jī)械設(shè)備的防腐蝕工作一定要做好,首先了解設(shè)備發(fā)生腐蝕的具體原因,發(fā)生腐蝕所所具備的各種條件,然后從根本原因著手,采取合適的方法來進(jìn)行防腐蝕工作。加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備的耐腐蝕能力,增加設(shè)備使用壽命,降低成本的支出。
[1] 熊祥志.化工機(jī)械腐蝕原因及對(duì)策分析[J].化工管理,2013(10):172~173.
[2] 李樹義.化工機(jī)械常見事故及控制措施[J].化學(xué)工程與裝備,2012(06):06~08.
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1671-0711(2016)08(下)-0033-02