焦術(shù)義

摘要：化工機(jī)械作為相關(guān)企業(yè)重要的生產(chǎn)設(shè)備，然而因為某些企業(yè)比較特殊的生產(chǎn)性質(zhì)，機(jī)械會長期處于具有酸堿性腐蝕氣體、高壓和高溫的環(huán)境中，從而導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象容易產(chǎn)生，對自身的性能產(chǎn)生負(fù)面影響?；C(jī)械腐蝕會降低生產(chǎn)效率，增加運行成本，降低使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致安全事故。所以要認(rèn)真分析化工機(jī)械腐蝕發(fā)生的原因，制定出有針對性的防范措施，提高化工機(jī)械運行的安全性和穩(wěn)定性，為提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率提供有利的條件。

關(guān)鍵詞：防腐措施;腐蝕機(jī)理;化工機(jī)械

引言

由于化工產(chǎn)業(yè)體系中使用的機(jī)械設(shè)備受到化工產(chǎn)品的腐蝕，以及經(jīng)常性的處于惡劣的化工環(huán)境中，使得機(jī)械設(shè)備的使用壽命大幅度降低，甚至于發(fā)生重大的安全事故，給各個企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成了極大的損害，所以，我們?yōu)榱四苁箼C(jī)械設(shè)備更長久的安全運行，必須找到比較有效的防腐措施，從而使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

1.化工機(jī)械的主要腐蝕機(jī)理

1.1激冷氣壓縮機(jī)的腐蝕

①在原料煤里都包含有氯、硫等各種元素，通過高溫合成之后就極易產(chǎn)生出H2S、NH4Cl、HCl、H2CO3等各種腐蝕物質(zhì)，再通過循環(huán)輸送，就能夠直接腐蝕該壓縮機(jī);②在入口之處采用了濕法及干洗除塵進(jìn)行洗滌后就會產(chǎn)生出2股冷熱氣體混合，事實上如果混合氣體上的溫度低于了200攝氏度，比NH4Cl的露點溫度，必然導(dǎo)致氯化銨發(fā)生露點腐蝕;③在停開車中以及停車期間，壓縮機(jī)的溫度突然降低，必然有一些水蒸氣開始冷凝，致使局部出現(xiàn)液相環(huán)境，給發(fā)生腐蝕創(chuàng)造出了條件，自然就會出現(xiàn)各種腐蝕現(xiàn)象;④壓縮機(jī)中使用了較多的碳鋼或者不銹鋼材質(zhì)，比如在該機(jī)進(jìn)口處上緩沖罐采用了316L的材質(zhì)來除沫網(wǎng)，而這種不銹鋼十分敏感氯離子，很容易出現(xiàn)氯化物的點腐蝕以及晶間腐蝕，進(jìn)而在有水環(huán)境下合成了CO2產(chǎn)生碳酸物質(zhì)。在這種環(huán)境下，嚴(yán)重腐蝕了壓縮機(jī)系統(tǒng)，必然影響到該氣化裝置，讓該循環(huán)系統(tǒng)被腐蝕泄露，或者產(chǎn)生出各種腐蝕物堵塞管道而結(jié)垢，致使該裝置出現(xiàn)故障，氣化爐發(fā)生聯(lián)鎖跳車，還易造成安全事故發(fā)生。

1.2合成氣在洗滌之時出現(xiàn)腐蝕

對于氣化裝置上一個重要工序就是濕法洗滌，也是關(guān)心著關(guān)鍵設(shè)備正常運行，同時還涉及到合成產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣。從各種研究分析來看，發(fā)現(xiàn)洗滌塔都是被堿腐蝕以及氯化物的結(jié)晶所腐蝕。而且對這些污垢根本不能夠使用物理方法進(jìn)行清洗，許多單位都是采用了低壓蒸汽清除堿垢。事實上出現(xiàn)堿垢大都是因為NaOH堿溶液添加過多，導(dǎo)致碳鋼因為電化反映而被腐蝕，進(jìn)而就在洗滌器中存下了大量結(jié)垢，減低了洗滌效果。如果堿量沒有按照標(biāo)準(zhǔn)添加，一旦處于高溫環(huán)境碳鋼就會發(fā)生堿脆現(xiàn)象。并且裝置在運行之時還發(fā)現(xiàn)，在洗滌塔底、管道的豎直段以及水平段彎頭焊口處發(fā)生泄漏，這些點肉眼不可見，但是在小孔四周出現(xiàn)晶體狀的物質(zhì)，研究分析發(fā)現(xiàn)屬于氯離子的晶間腐蝕。

2.提高化工機(jī)械防腐能力的措施

2.1從化工機(jī)械設(shè)計方面控制腐蝕

（1）材料的選擇。目前，化工機(jī)械設(shè)備中常采用的材料是碳鋼，該類材料來源廣泛、加工方便并且價格低廉，普通的工作環(huán)境中的腐蝕對其的危害并不是很大，但是如果是遇到高濃度的環(huán)境就會對設(shè)備產(chǎn)生較嚴(yán)重的損壞。因此，為避免該類現(xiàn)象的發(fā)生需要選用耐腐蝕的金屬材料。在耐腐蝕材料的選擇中要遵循一定的原則：首先，詳細(xì)的了解腐蝕環(huán)境，例如介質(zhì)的濃度、成分以及操作的壓力、溫度;不同材料的接觸狀態(tài);對溫度、壓力的應(yīng)力等;然后，考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品的相應(yīng)要求以及設(shè)備的類型等;最后，必須考慮設(shè)計預(yù)期的使用年限的問題，在滿足生產(chǎn)裝置的要求的前提下，從施工費、材料費以及維修費等綜合考慮，在最大限度的降低設(shè)備的腐蝕情況下，延長設(shè)備的使用周期。

（2）從強(qiáng)度設(shè)計上考慮防腐

正由于化工設(shè)備長期處于高濃度的環(huán)境中，會造成設(shè)備的機(jī)械零件強(qiáng)度下降甚至損壞。因此，在進(jìn)行化工設(shè)備的腐蝕時要特別考慮設(shè)備及其零件的強(qiáng)度問題。在化工機(jī)械設(shè)備零件的設(shè)計上不僅僅要保證機(jī)械的正常運行強(qiáng)度，同時要考慮腐蝕情況的強(qiáng)度。即機(jī)械構(gòu)件不僅僅要滿足剛度以及強(qiáng)度要求，還需要留有一定的腐蝕余量。其值一般為設(shè)備設(shè)計壽命腐蝕深度的兩倍左右。

（3）從結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計上防腐

如果化工機(jī)械設(shè)備構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會引起熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力等缺陷，從而造成縫隙腐蝕、氧化腐蝕等情況的發(fā)生。因此，化工設(shè)備在結(jié)構(gòu)以及工藝的設(shè)計時要從腐蝕的角度進(jìn)行綜合性的考慮。首先，機(jī)械構(gòu)件的形狀不要過于復(fù)雜，選用同一種材料。設(shè)備中固體的沉降以及局部液體的殘留不僅僅發(fā)生在設(shè)備操作過程中，在設(shè)備靜止時也會發(fā)生。因此，在設(shè)計時要避免排液不盡以及死角發(fā)生的區(qū)域。

其次，盡量減少縫隙的存在。在化工機(jī)械設(shè)備中存在縫隙是很普遍的問題，在液體流通不暢的地方容易產(chǎn)生縫隙腐蝕?？p隙腐蝕的發(fā)生又容易引發(fā)應(yīng)力腐蝕等情況，對設(shè)備造成極大的損壞。為避免殘余水分對化工機(jī)械設(shè)備的損壞，在設(shè)計時使用向上的容器，如果仍然不能避免，則需要設(shè)置排水孔。良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計是防止縫隙腐蝕最有效的方法。

（4）表面涂層法。在化工機(jī)械設(shè)備表面涂漆是最直觀也是最直接的防腐方法。為保證腐蝕介質(zhì)同構(gòu)件之間的完全隔離，需要選用合適的防銹漆，在涂漆時要特別注意焊縫處的涂漆。涂層防護(hù)不改變設(shè)備的強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)，僅僅是在設(shè)備的外層涂以防護(hù)層，使得設(shè)備與周圍的介質(zhì)的分離。目前，使用較為普遍的防腐涂料有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等。為保證防腐的效果，不僅僅要對漆膜的防銹能力、漆刷能力、漆膜的老化問題以及機(jī)械性質(zhì)等有嚴(yán)格的要求，同時要充分的了解涂漆對象的表面狀態(tài)、材質(zhì)、施工環(huán)境、性質(zhì)以及相應(yīng)的使用條件等。

2.2 采用電化學(xué)方法控制腐蝕

（1）犧牲陽極保護(hù)法。該方法是采用電極電勢比被保護(hù)的金屬更低的金屬作為電池中的陽極，固定在被保護(hù)的金屬上，從而被保護(hù)金屬作為陰極得到保護(hù)。例如，利用金屬鋅的電極電勢比金屬鐵的性質(zhì)在金屬器件上連接鋅，這樣鋅作為電池的陽極，可以代替鐵而溶解，從而保護(hù)化工機(jī)械設(shè)備中的鐵金屬受到腐蝕。該類犧牲陽極保護(hù)法是一種常采用鋅、鋁及其合金作為陽極保護(hù)的金屬材料。目前，在很多的化工企業(yè)中已經(jīng)采用了該類方法對地下管道、化工設(shè)備等進(jìn)行保護(hù)，已經(jīng)取得了良好的效果。

（2）外加電流法。該類方法是采用外加電源的方法來保護(hù)金屬。需要被保護(hù)的金屬接在電源的負(fù)極上，作為電池中的陰極，這樣可以免除腐蝕。將電源的正極接到一些廢鋼鐵上，這樣廢鋼鐵作為陽極。外加的電流可以使得陰極的電勢朝著負(fù)的方向移動，從而保護(hù)金屬免受腐蝕。該類方法不同于犧牲陽極保護(hù)法的地方是該法是采用外加電源來提供電流。

結(jié)束語

總之，對于化工生產(chǎn)過程中化工機(jī)械設(shè)備的運用而言，腐蝕性問題是威脅較大的一個方面，這種腐蝕性問題的形成原因是多方面的，影響因素也是比較復(fù)雜的，進(jìn)而也就加大了防腐蝕處理難度。具體到防腐蝕處理中，其除了要針對化工機(jī)械設(shè)備的金屬材料進(jìn)行嚴(yán)格挑選外，還需要從自身保護(hù)入手進(jìn)行處理，比如選擇恰當(dāng)?shù)姆冷P漆進(jìn)行表面處理，采用電化學(xué)保護(hù)法，都是比較有效的一些手段，值得在今后進(jìn)一步研究。

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（作者單位：大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限公司）