張臣
寧波鎮(zhèn)海煉化林德氣體有限公司 浙江寧波 315207
自近代以來,工業(yè)一直是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量,化工行業(yè)作為工業(yè)的重要組成部分,對于工業(yè)的發(fā)展具有積極的推動作用,而化工設(shè)備中存在的腐蝕問題更是制約了我國化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。為此,相關(guān)的工作人員在工作中必須要加強(qiáng)對腐蝕問題的重視程度,對于經(jīng)常性出現(xiàn)腐蝕的地方多加注意,找出不同設(shè)備、在不同運(yùn)行階段產(chǎn)生腐蝕問題的原因,并找出相應(yīng)的解決策略,從而減少腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,保障各項化工設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),推動化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。
金屬腐蝕分類方法較多,從不同角度出發(fā)可分為不同的類型,較為常見的是根據(jù)機(jī)理的不同,分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。還有的根據(jù)設(shè)備腐蝕現(xiàn)象、原因及表面狀況等,分為高溫氧化腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕、工業(yè)大氣腐蝕等。
金屬設(shè)備的腐蝕不論是何種形式,其本質(zhì)都是金屬原子被氧化后失去電子變成離子態(tài),從而引發(fā)的腐蝕現(xiàn)象,其主要表現(xiàn)為設(shè)備表面銹蝕、點(diǎn)蝕、斑駁、裂隙、氧化皮脫落、幾何尺寸縮小等。
1.2.1 化學(xué)腐蝕原理
設(shè)備表面結(jié)構(gòu)材料與其接觸的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成新的氧化物,該物質(zhì)會破壞設(shè)備表面結(jié)構(gòu)。在發(fā)生化學(xué)腐蝕的時候,往往伴隨著高溫、高壓等不利條件,進(jìn)一步加快了設(shè)備腐蝕的速度。
1.2.2 電化學(xué)腐蝕原理
在潮濕的環(huán)境中,金屬和電解質(zhì)形成兩個電極,組成腐蝕原電池,發(fā)生電極反應(yīng)而使陽極(金屬)溶解。在電化學(xué)腐蝕中,產(chǎn)生的電流一般不對外做功,其全部在電極內(nèi)發(fā)生自耗反應(yīng),進(jìn)一步加快了設(shè)備腐蝕的速度。
大多數(shù)金屬材料的化工設(shè)備均會出現(xiàn)腐蝕問題,最為常見的誘發(fā)因素有人為因素和自然因素,自然因素很難避免,但人為因素可以借助于相關(guān)措施對其進(jìn)行規(guī)避。一般來說,化工設(shè)備腐蝕問題的出現(xiàn),往往是由于設(shè)備和某些物質(zhì)直接接觸而產(chǎn)生,這些物質(zhì)形態(tài)以氣體或者是液體為主,為企業(yè)帶來巨大的安全隱患。
如果金屬表層出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,具體表現(xiàn)是在化工設(shè)備機(jī)器表面上產(chǎn)生大量深褐色斑點(diǎn),在長期運(yùn)行后,設(shè)備重量大大減輕,甚至還會出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象。更為重要的是,該類腐蝕現(xiàn)象很難在設(shè)備運(yùn)行時被發(fā)現(xiàn)。例如,倘若腐蝕部位集中在金屬晶粒之間,當(dāng)腐蝕問題達(dá)到一定程度之后,就出引發(fā)機(jī)械運(yùn)作階段性緩慢問題,化工設(shè)備自身也會由于無法承受負(fù)荷,最終導(dǎo)致非正常停機(jī),該類腐蝕問題的影響極為嚴(yán)重[2]。
為了有效的解決化工設(shè)備中存在的腐蝕問題,化工設(shè)備生產(chǎn)設(shè)計人員在進(jìn)行化工設(shè)備的設(shè)計中就需要加強(qiáng)對防腐蝕設(shè)計工作的重視度,提高化工設(shè)備的防腐蝕能力。作為防腐蝕操作的前提和基礎(chǔ),這些措施對于整個化工設(shè)備的防腐蝕性能發(fā)揮著巨大的作用。為此,化工設(shè)備生產(chǎn)商可以安排設(shè)計人員積極的學(xué)習(xí)防腐蝕設(shè)計的相關(guān)知識,邀請專業(yè)的人士到公司進(jìn)行知識的講解,讓這些設(shè)計人員能夠及時的了解、學(xué)習(xí)到最先進(jìn)的防腐蝕知識,不斷的提高自身的能力,從而設(shè)計出防腐蝕性能更強(qiáng)的化工設(shè)備。另外,在進(jìn)行化工設(shè)備的生產(chǎn)過程中,需要嚴(yán)格的控制安裝程序。在研究中發(fā)現(xiàn):化工設(shè)備的安裝程序也會在一定程度上影響著化工設(shè)備的防腐蝕性能。為此,為了有效的提高設(shè)備的防腐蝕能力,在開展設(shè)備的安裝工作中,安裝人員需要嚴(yán)格的按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和順序?qū)υO(shè)備進(jìn)行規(guī)范、有效的安裝,降低安裝順序?qū)ぴO(shè)備防腐蝕能力的影響。
碳素鋼由于有較好的工藝性能、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易于大量供應(yīng)等特點(diǎn),其在制鹽設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛,然而該材料的抗腐蝕性能不強(qiáng),容易受到酸堿等條件的影響,其在常態(tài)下與酸反應(yīng)速度即可達(dá)到0.5mm/a-1.0mm/a,需采取防腐措施方能應(yīng)用。必要時可以采用防腐耐磨材料,例如蒸發(fā)設(shè)備采用鈦材;離心機(jī)采用316L、篩網(wǎng)則使用2205;硫化堿生產(chǎn)設(shè)備則采用310S;溴素生產(chǎn)設(shè)備則使用玻璃鋼、玻璃、搪瓷及內(nèi)襯材料等。
在設(shè)備、管道以及附屬鋼結(jié)構(gòu)外部涂漆,是行業(yè)內(nèi)防腐蝕的重要措施,現(xiàn)階段主要為油料涂漆,如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。在涂漆施工中,應(yīng)注意表面除銹應(yīng)達(dá)到GB/T8923.1—2011 中規(guī)定的Sa2.5 級,表面粗糙度35μm-75μm,噴砂后將砂塵除盡,盡量在4h 內(nèi)完成第一道油漆的涂裝,焊接部件則需要注意在焊接后的72h 之內(nèi)不能進(jìn)行涂裝。
首先,處于對設(shè)備導(dǎo)電性能的考量,需要在金屬表面形成一層比該金屬更加活潑的保護(hù)層,該保護(hù)層可以作為原電池負(fù)極,被腐蝕的原金屬作為正極,進(jìn)而將保護(hù)作用呈現(xiàn)出來。除此之外,工作人員也可以在設(shè)備外層設(shè)計有機(jī)涂層,最為常見的材料有塑料、橡膠等,將防腐蝕作用更好的展示出來。
建立健全化工機(jī)械設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制,認(rèn)真檢查設(shè)備,發(fā)現(xiàn)有損壞的零部件要及時更換,加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)人員的設(shè)備防腐意識,制定和實施嚴(yán)格防腐工作指南或標(biāo)準(zhǔn),對化工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期防腐處理和維護(hù),提高化工機(jī)械設(shè)備的防腐性能和防護(hù)效果。
綜上所述,化工設(shè)備的防腐蝕管理效果的好與壞,對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生直接影響,而且還決定著企業(yè)最終的經(jīng)濟(jì)效益。更為重要的是,實際化工設(shè)備防腐蝕工作的執(zhí)行,對專業(yè)人員的綜合能力提出了更高要求,企業(yè)應(yīng)積極做好防腐蝕準(zhǔn)備工作,引進(jìn)更多防腐蝕技術(shù),從設(shè)計環(huán)節(jié)開始進(jìn)行嚴(yán)格防腐,真正做到化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。