喬猛(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司，青海 格爾木 816099)

0 引言

在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要應(yīng)用比較多的機(jī)械設(shè)備，這些機(jī)械設(shè)備一般在高密度和高強(qiáng)度的工作狀態(tài)中，但是這些機(jī)械設(shè)備也暴露在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中。由于化工產(chǎn)品生產(chǎn)車技的濕度影響和電化學(xué)腐蝕的影響，會(huì)導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備質(zhì)量受到影響。如果出現(xiàn)化工機(jī)械設(shè)備被腐蝕的情況，就會(huì)導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備零件性能受到影響，最終使生產(chǎn)應(yīng)用過程中出現(xiàn)斷裂等情況，化工企業(yè)為了保證化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程的持續(xù)運(yùn)行需要提高成本對化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修，導(dǎo)致化工產(chǎn)品生產(chǎn)效率下降，化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)受到負(fù)面影響?；C(jī)械設(shè)備的防腐蝕工作，是化工企業(yè)的一項(xiàng)重要日常工作。

1 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕類型和腐蝕機(jī)理研究

1.1 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕類型介紹

化工機(jī)械設(shè)備腐蝕存在著局部腐蝕和整體腐蝕的兩種情況，局部腐蝕主要指化工機(jī)械設(shè)備經(jīng)過腐蝕后產(chǎn)生局部受損的情況，這種情況在化工機(jī)械設(shè)備的使用過程中比較常見。這種局部腐蝕的情況導(dǎo)致化工設(shè)備的部分零件產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致了該部位零件的強(qiáng)度下降，而相應(yīng)化工設(shè)備的其他部位能夠正常運(yùn)行。整體腐蝕形態(tài)為化工設(shè)備整體受到腐蝕，腐蝕程度比較均勻，這種腐蝕的情況也比較常見，是化工機(jī)械設(shè)備腐蝕方式的重要方面，這種腐蝕過程可以應(yīng)用金屬腐蝕速率的線性函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，從而可以使化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕時(shí)間得到精準(zhǔn)的掌握。這種類型的腐蝕主要是金屬長期在溶液中浸泡產(chǎn)生的，或者在化工設(shè)備的應(yīng)用過程中產(chǎn)生腐蝕性氣體，導(dǎo)致整個(gè)化工設(shè)備受到均勻地腐蝕。

1.2 化工機(jī)械設(shè)備腐蝕機(jī)理研究

化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕主要有兩種形式，首先是電化學(xué)腐蝕過程，這種過程由于化工機(jī)械設(shè)備與多個(gè)金屬構(gòu)件組成，這些金屬構(gòu)件會(huì)與空氣中可導(dǎo)電離子進(jìn)行反應(yīng)，導(dǎo)致電化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生，金屬構(gòu)件也會(huì)因此受到破壞，化工機(jī)械設(shè)備的整體性能也會(huì)因此降低。通過對金屬電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制的研究，得出了陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)對金屬強(qiáng)度的影響模式。在陽極發(fā)生反應(yīng)時(shí)，金屬會(huì)發(fā)生電子的釋放作用，導(dǎo)致陽離子逐漸滲透到介質(zhì)當(dāng)中，金屬也會(huì)因此流失。陰極的反應(yīng)過程主要為氧化放映，金屬釋放出來的電子被介質(zhì)中的元素吸收，最終形成還原反應(yīng)。在電化學(xué)反應(yīng)的整個(gè)過程中，會(huì)有電流產(chǎn)生，并且會(huì)導(dǎo)致陰極中的電流出現(xiàn)自我消耗的情況，這種反映會(huì)對機(jī)械設(shè)備造成持續(xù)的腐蝕，使設(shè)備的腐蝕效率增加。電化學(xué)腐蝕的過程一般比較均勻，但電化學(xué)腐蝕的過程容易受到溫度和金屬表面情況的影響，導(dǎo)致金屬表面也有可能出現(xiàn)局部腐蝕的情況，使得腐蝕的位置難以通過計(jì)算準(zhǔn)確確認(rèn)。如果出現(xiàn)金屬電化學(xué)腐蝕控制不到位的情況，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備局部受到比較嚴(yán)重的腐蝕，導(dǎo)致設(shè)備零件被破壞，零件的機(jī)械性能也會(huì)因此下降[1]。

由于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程需要高溫環(huán)境，這種環(huán)境會(huì)導(dǎo)致化工產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境中有工業(yè)大氣，這些大氣會(huì)對化工機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生影響，電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的共同作用下就會(huì)產(chǎn)生這種工業(yè)大氣腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕過程主要由于在高溫環(huán)境當(dāng)中出現(xiàn)了金屬構(gòu)件的氧化反應(yīng)，這種氧化反應(yīng)進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生鐵吸氧腐蝕的反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致金屬受到腐蝕。電化學(xué)腐蝕的過程一般產(chǎn)生于潮濕的環(huán)境當(dāng)中，其氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程會(huì)導(dǎo)致材料中形成正負(fù)極離子，這些游離的離子導(dǎo)致了化工機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生了腐蝕的情況，影響其使用性能。

2 化工機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的原因分析

2.1 產(chǎn)生化學(xué)腐蝕的內(nèi)部原因

化工機(jī)械設(shè)備在制作過程中如果不重視防止腐蝕，就會(huì)導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備在使用過程中容易出現(xiàn)腐蝕的情況。主要由于化工機(jī)械設(shè)備材料具有不穩(wěn)定性，導(dǎo)致了材料容易在化工生產(chǎn)過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者物理變化[2]。

化工機(jī)械設(shè)備在制作過程中使用多種類型的金屬，這些金屬自身的防腐性能會(huì)直接影響到設(shè)備后期的使用情況。如果化工機(jī)械設(shè)備的組成包括了比較多的機(jī)械零件，并且這些零件都為金屬，沒有進(jìn)行任何的防腐處理的話，就容易在使用過程中產(chǎn)生腐蝕。另外，由于不同的技術(shù)具有不同的性能，導(dǎo)致了某些活性比較強(qiáng)的金屬容易在使用過程中產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)。材料自身的防腐蝕性能會(huì)對化工機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生最為直接的影響，如果材料內(nèi)部的晶粒大小分布情況不均勻，或者材料表面的晶粒粗大，就會(huì)導(dǎo)致晶粒之間容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕作用，使晶粒的防腐性能降低。在進(jìn)行化工設(shè)備制作材料的選擇時(shí)，如果使用經(jīng)過機(jī)械加工的材料，這些材料的表面晶粒一般會(huì)比較粗大，容易產(chǎn)生腐蝕的情況。如果使用鑄造類零件，這些材料的表面主要為鐵，但是由于鑄件凝固過程沒有外力的作用，就會(huì)導(dǎo)致鑄件表面晶粒比不銹鋼類零件大，因此鑄件表面受到腐蝕的概率也就更大。

使用不同的溶液也會(huì)對化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕性能產(chǎn)生不同程度的影響，大部分化工設(shè)備在使用過程中都需要應(yīng)用相關(guān)溶液，這些溶液具有一定的腐蝕性，并且容易與機(jī)械設(shè)備中使用的技術(shù)材料發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致金屬材料防腐性能變差。如果機(jī)械設(shè)備沒有應(yīng)用相應(yīng)的防腐方法，就容易導(dǎo)致溶液中發(fā)生腐蝕反應(yīng)，進(jìn)而使化工機(jī)械設(shè)備受損。

零件表面粗糙程度也會(huì)對機(jī)械零件的腐蝕性能產(chǎn)生影響，而且影響的效果也比較明顯。如果零件的表面粗糙度比較高，就會(huì)導(dǎo)致零件的機(jī)械加工表面強(qiáng)度降低，相應(yīng)的也會(huì)導(dǎo)致零件表面的防腐蝕性能降低。一般情況下，化工機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的零件如果存在機(jī)械加工的位置，一般為兩件的配合尺寸，在使用過程中如果出現(xiàn)腐蝕的情況，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行受到影響，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障?；C(jī)械設(shè)備在使用過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制零件出現(xiàn)腐蝕的情況，確保機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行[3]。

在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)對化工機(jī)械設(shè)備的合理機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)κ褂眠^程中出現(xiàn)的積液和塵土情況進(jìn)行及時(shí)的清理，如果這些位置有過多的殘?jiān)舸?，就?huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備中的這些位置受到腐蝕，影響該位置的強(qiáng)度。

2.2 引起腐蝕的外部原因

化工設(shè)備的腐蝕也受到外部因素的影響，這種情況加劇了化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕過程。外部腐蝕因素包括了具有腐蝕性的氣體和溶液，這種情況使機(jī)械設(shè)備受到了腐蝕?；S內(nèi)部的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行條件比較惡劣，機(jī)械設(shè)備需要面對多種腐蝕物質(zhì)的環(huán)境，酸堿比較強(qiáng)的空氣和溶液容易被附著到化工機(jī)械設(shè)備上，導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備受到腐蝕。由于化工機(jī)械設(shè)備長期暴露在這種高酸和高堿的環(huán)境當(dāng)中，導(dǎo)致了化工機(jī)械設(shè)備表面容易在腐蝕物質(zhì)的作用下產(chǎn)生腐蝕，對其性能產(chǎn)生直接影響。部分化工機(jī)械設(shè)備雖然可以避免長時(shí)間暴露在這種環(huán)境當(dāng)中，一些腐蝕性比較強(qiáng)的物質(zhì)同樣會(huì)在日常生產(chǎn)過程中被濺落在設(shè)備表面，導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備被腐蝕性液體腐蝕。

由于氣體和液體的流動(dòng)速度比較快，導(dǎo)致了化工設(shè)備的腐蝕速度也更快。如果腐蝕性氣體和液體有比較快的流動(dòng)速度，就會(huì)導(dǎo)致化工設(shè)備金屬表面離子被快速帶走，造成了機(jī)械設(shè)備表面的腐蝕情況加劇。如果氣體和溶液的流動(dòng)速度比較小，就會(huì)在金屬表面形成更小的腐蝕作用。所以在化工機(jī)械設(shè)備的保護(hù)過程中要注重對溶液和氣體流動(dòng)速度的控制，從而可以使機(jī)械設(shè)備的腐蝕速度降低。

化工機(jī)械設(shè)備還存在著維修管理不當(dāng)?shù)那闆r，使設(shè)備的金屬表面產(chǎn)生腐蝕作用。如果相關(guān)人員沒有對機(jī)械設(shè)備表面出現(xiàn)的腐蝕情況進(jìn)行及時(shí)處理，就會(huì)導(dǎo)致腐蝕的進(jìn)一步擴(kuò)展，使機(jī)械設(shè)備的性能下降[4]。

3 化工機(jī)械設(shè)備的防腐措施應(yīng)用

3.1 對機(jī)械設(shè)備材料做好防腐

機(jī)械設(shè)備使用材料會(huì)對機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的情況產(chǎn)生直接影響，也關(guān)系到化工機(jī)械設(shè)備使用的耐久性，所以在化工機(jī)械設(shè)備的制作過程中，應(yīng)該注重對材料的選擇。能夠通過對材料的多種方式的處理，使化工機(jī)械設(shè)備使用的材料具有一定的防腐能力。在實(shí)際的操作中應(yīng)做好對化工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行條件的考察，根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的金屬材料。例如高分子材料，或者鋁材料。

材料的合金成分確定以后需要對材料進(jìn)行熱處理，使材料的性能更加穩(wěn)定，減少金屬材料在腐蝕環(huán)境當(dāng)中的敏感性，使材料的性能和強(qiáng)度有效提高。部分材料在使用過程中不能進(jìn)行維修，所以應(yīng)該根據(jù)其使用壽命做好防護(hù)，避免出現(xiàn)零件長期使用后的安全問題。對于傳熱過程使用的零件，需要確保材料沒有氧化皮，應(yīng)該對材料的表面進(jìn)行經(jīng)常性的處理，使材料腐蝕情況不會(huì)擴(kuò)展。

3.2 對化工機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

不合理的機(jī)械機(jī)構(gòu)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的情況，這種應(yīng)力集中會(huì)導(dǎo)致零件的表面受到影響，容易產(chǎn)生腐蝕的情況。在不同壁厚的板材焊接時(shí)，應(yīng)該避免讓焊縫設(shè)計(jì)在斷面厚度變化的位置，從而可以保障整體強(qiáng)度。工程構(gòu)建應(yīng)該盡可能地使用螺栓，螺栓還應(yīng)做好密封工作，從而可以有效地避免腐蝕環(huán)境對其強(qiáng)度的影響。在接管的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該加大容器內(nèi)伸長度，從而可以避免出現(xiàn)溶液在容器內(nèi)壁流動(dòng)的情況，減少介質(zhì)結(jié)垢或者腐蝕的情況。

3.3 電化學(xué)和物理防腐蝕方法介紹

當(dāng)機(jī)械設(shè)備在溶液當(dāng)中工作時(shí)，比較容易產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，要想有效保護(hù)金屬機(jī)械設(shè)備，避免金屬機(jī)械設(shè)備受到腐蝕的影響，可以使用外接電源的方式控制電化學(xué)反應(yīng)的出現(xiàn)，從而使化學(xué)機(jī)械設(shè)備的防腐蝕性能提高。這種方法主要應(yīng)用了電化學(xué)的原理，通過對陽極和陰極氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的控制，使腐蝕的危害有效降低，但是這種方法不能從根源解決腐蝕的問題，只能使腐蝕的程度降低。

物理防腐蝕的方法應(yīng)用成本比較低，主要對化工機(jī)械設(shè)備采取一定的物理措施進(jìn)行防護(hù)即可，主要可以在設(shè)備表面涂惰性金屬進(jìn)行防護(hù)，使金屬的防腐能力有效提高[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，化工機(jī)械設(shè)備是化工產(chǎn)品生產(chǎn)的保障，但是由于其工作環(huán)境容易受到腐蝕性液體和氣體的影響，導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備容易出現(xiàn)腐蝕的情況，導(dǎo)致設(shè)備性能降低。應(yīng)用多種防腐蝕的方法能夠使化工機(jī)械設(shè)備得到更好的保護(hù)，設(shè)備的防腐性能更好，使化工機(jī)械設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。