張波

（中石油吉林化工工程有限公司，吉林 吉林 132001）

化工機械設備的運行環(huán)境相對復雜，化工機械設備防腐問題也成為人們關注的焦點。化工機械腐蝕主要指化工機械設備內接觸大氣、水等多種介質后產生化學反應，進而對機械設備造成腐蝕，破壞設備的使用性能。對此，應認真分析化工機械設備腐蝕的原因及防腐措施。

1 化工機械腐蝕的類型

1.1 機械設備局部腐蝕

化工機械設備腐蝕主要有兩種形式，一種是均衡腐蝕，一種是局部腐蝕。局部腐蝕十分普遍，整體腐蝕并不明顯。如局部零件與介質或介質中的雜質受到特定溫度和壓力作用，出現局部化學和電化學腐蝕，則會阻礙機械設備的平穩(wěn)運行，這要求工作人員加大對局部腐蝕的重視。

1.2 機械設備均衡腐蝕

均衡腐蝕即設備整體腐蝕，這種腐蝕常見于化學機械。工作人員可采用專業(yè)的線性函數計算金屬腐蝕速率，長期浸泡于弱腐蝕性溶液的金屬中，或長期接觸某些腐蝕性介質的金屬，容易出現均衡腐蝕。

2 化工機械設備腐蝕的主要原因

2.1 內部原因

（1）設備防腐性能不佳?；C械制造中，金屬材料用量較大，但是，金屬的防腐能力不佳，換熱器材質主要采用碳鋼、不銹鋼、銅、石墨和玻璃等材料。碳鋼是最常見的材料，碳鋼中含有磷、硅和錳等元素，因此，換熱器腐蝕的概率較高。

（2）設備材料質量不合格。設備質量不達標是引發(fā)設備腐蝕問題的主要原因。雖然部分管線并未提出明確的使用規(guī)格，但是，管線的材質無法滿足規(guī)范要求。更有甚者，使用廢棄材料，廢棄材料受到嚴重腐蝕后，會對管線腐蝕現象產生較大影響。同時，在化工生產中也要高度重視管線防腐層的性能，受外界環(huán)境的影響，管線長期使用后，管線容易出現老化現象，如不及時處理，則容易產生裂縫，防腐層隨之脫落，進而引發(fā)嚴重的管線腐蝕問題。

（3）化工機械設備設計存在明顯不足。以儲罐為例，儲罐主要的作用是儲存多種不同類型的化學物質，存儲物質的種類和性質均存在明顯差異，存儲期間會對儲罐的多個部位造成腐蝕，若罐頂、內壁和底板內、外表面設計無法滿足既定要求，就極易引發(fā)儲罐腐蝕問題。

2.2 外部原因

（1）腐蝕性介質的影響。生產中，化工機械設備會與部分具有腐蝕性的介質接觸，如長期保持該狀態(tài)，則容易產生設備腐蝕。水是換熱器中普遍應用的熱交換介質，水體PH值下降、水汽滲透、溶解氧和管道中的空氣過量，均可加劇換熱器腐蝕。儲罐是存儲多種化工介質的容器，運輸和存儲腐蝕性介質時，儲罐的底板留有少量水分，出現了底水層。底水層中殘留部分硫酸鹽還原菌等微生物，具有顯著的腐蝕性，容易出現化學腐蝕。管線經常輸送具有腐蝕性的介質，介質中的離子易于發(fā)生化學反應，進而使儲罐的內壁受到不同程度的腐蝕。

（2）介質的流速。介質流速對設備腐蝕的影響尤其明顯，介質與金屬構件的相對流動速度過快,是金屬表面腐蝕的重要原因。另外，振動因素也會加劇流板罐籠磨損與腐蝕。

（3）外界溫度。介質的溫度對腐蝕情況具有顯著影響。溫度升高后，電解溶液電阻隨之降低，擴散速度加快，進而加劇腐蝕。油品中含有部分活性硫，受高溫條件的影響，硫迅速分解，以此產生硫化氫，硫化氫具有較強的腐蝕性，儲罐也會受到嚴重的腐蝕。

3 化工機械設備防腐工作的有效措施

3.1 嚴格篩選材料，加強質量管理

（1）科學選材。結合特定的腐蝕環(huán)境科學選擇材料，是減輕或規(guī)避化工機械設備腐蝕的有效途徑。先要明確設備所處的介質環(huán)境、溫度和壓力概況。如制造化工機械設備的過程中，選擇造價低、加工工藝相對簡單的碳鋼，碳鋼支撐的化工機械應用于化工生產環(huán)境中，并不會受到嚴重的腐蝕，但若應用于強腐蝕性環(huán)境，則會產生不同程度的腐蝕，這主要與碳鋼的抗腐蝕性較差有關。如化工機械設備及其零件的表面防腐層產生裂痕或表層脫落，則會受到電化學反應的影響加劇腐蝕，破壞化工設備的使用性能。高濃度腐蝕性介質環(huán)境中，應選擇抗腐蝕性優(yōu)勢明顯的材料生產制造化工機械設備。盡管初期投資較高，但是，耐腐蝕的材料所生產的化工機械設備耐久性更強，使用壽命更長，且無須在管理和保養(yǎng)中消耗大量的人力資源。

（2）嚴格控制材料質量。為應對管線腐蝕問題，必須嚴格控制材料質量，使其全方位滿足材料的使用標準。再者，嚴格檢查管線防腐層的性能，避免管線接縫處出現裂縫。管線材料質量滿足規(guī)范要求，這是維護管線防腐性能的重要基礎。

3.2 制定合理設計方案和制造工藝

化工機械設備設計和制造的過程中，結構設計缺乏科學性與合理性也是化工機械設備遭受腐蝕的主要因素。若想完善化工機械設備防腐性能，則可采取合理的設計方案和制作工藝，以優(yōu)化化工機械設備的使用性能。

（1）結構設計及制作。在化工機械設備設計中，外形設計要以簡潔原則為主，不得設計形狀復雜的設備，設備形狀的復雜程度與溶液和塵埃在設備中的沉積量有著十分密切的聯系。大量塵埃和溶液留存在設備內部后，不易察覺，得不到及時處理，極易出現嚴重的腐蝕問題。再者，保證同一臺化工機械設備和零部件選擇同樣的材料生產，制作生產中需注重焊接的質量。且規(guī)避化工機械設備縫隙問題，該類問題也是引發(fā)設備腐蝕的關鍵因素，工作人員需科學處理不同構件的連接位置。

（2）合理預留腐蝕空間?；どa環(huán)境的腐蝕性較為顯著，化工機械設備受到腐蝕因素的影響，內壁的厚度有所減小，設計的過程中，一方面，要全面考慮工藝及設備強度要求；另一方面，也需合理預留腐蝕空間。腐蝕的發(fā)生具有不可預測的特征，這里要求腐蝕空間為設備壽命預留空間的2倍。

3.3 其他防腐措施

（1）機械設備中增設防腐保護層。機械設備生產中需在設備表面噴鍍一層具有抗腐蝕性的金屬或非金屬物質，這類物質也可對金屬進行科學的氧化和磷化處理，以此隔離設備金屬表面和介質，防止金屬腐蝕。保護層通常為金屬表面一層十分致密且不易出現腐蝕現象的物質，能夠有效避免設備腐蝕。增設保護層可控制機械設備和表面技術的化學腐蝕和電化學腐蝕。金屬保護層法是最常用的保護方式，即在金屬表面鍍上一層致密的金屬或合金。金屬噴鍍主要是在高溫的條件下熔化金屬，隨后以壓縮的空氣將熔化后的金屬制造成霧沫狀的微粒，將其快速噴射到經預處理的基體表層，進而形成金屬鍍層。采取噴鍍法可形成一層致密的金屬鍍層，這種處理方式能夠與基體牢固結合，防護作用較為明顯。

（2）合理應用緩蝕劑。緩蝕劑是一種能夠在低濃度下減緩金屬在腐蝕性介質中的腐蝕速度的物質，該物質是一種或多種化合物構成的混合物。現階段，緩蝕劑在化工生產設備、鍋爐和管道清洗中和冷卻水系統(tǒng)工藝防腐中得以廣泛應用。該防腐技術能夠優(yōu)化并完善設備的腐蝕性能，也可產生較高的經濟效益和社會效益。

（3）加強環(huán)境防腐處理。環(huán)境防腐處理主要指在避免運行環(huán)境不影響設備使用的前提下，優(yōu)化工藝條件，減輕設備腐蝕。首先，人員要及時清理環(huán)境中的腐蝕性介質，如清除環(huán)境中腐蝕性物質的水分、氧氣與其他有害物質，利用脫氧劑去除氧氣，采取除濕設備清除造成腐蝕的水分，確保設備金屬在露點上。其次，嚴格控制裝置中的水量，硫基苯、硫酸鹽以及亞硝酸鹽是常用的防腐劑，應用防腐劑時，嚴格控制試劑的濃度。

（4）陰極保護及陽極保護法。陰極保護法通常指的是以設備金屬材料作為腐蝕性電池的陰極，免受侵蝕。這種處理方式也被人們稱為犧牲陽極保護法，是在需要保護的金屬表面連接性質活潑的金屬或合金，以此形成原電池?；顫娊饘侔l(fā)揮作用時，電池的陽極會受到腐蝕，而陰極則為被保護的金屬，以此達到防腐效果。針對容易鈍化的液體和容易鈍化的金屬所形成的腐蝕體系，要求人員采取外加陽極電流等措施，實現被保護設備的陽極鈍化，從而有效控制腐蝕作用，提升設備的防腐性能。

4 結語

化工機械設備防腐是化工設備生產制造中尤為重要的環(huán)節(jié)，化工設備腐蝕的原因較多，且腐蝕的過程也十分復雜。為做好化工設備防腐工作，還需要從增設防腐保護層、陰極保護及陽極保護法、緩蝕劑、加強環(huán)境防腐等多方面入手，以延長化工設備的壽命和運行性能，增大企業(yè)的綜合效益。