蘇淵

摘要：本文首先分析了化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因，接著分析了化工機(jī)械設(shè)備腐蝕控制的措施。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備;腐蝕;控制措施

引言：

在化工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中，無法控制其與外界環(huán)境等不確定因素接觸的程度和大小，致使機(jī)械設(shè)備上形成碳化物、氧化物等腐蝕性物質(zhì)，機(jī)械設(shè)備的外觀和功能受到影響，嚴(yán)重影響作業(yè)進(jìn)度和質(zhì)量，給化工企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因

1.1機(jī)械設(shè)備材料本身

化工機(jī)械設(shè)備所使用的材料金屬占據(jù)很大一部分比例，但就其性質(zhì)而言，長(zhǎng)時(shí)間暴露在外界環(huán)境中，易被空氣氧化，也極易被其他介質(zhì)腐蝕。腐蝕介質(zhì)的存在形式和傳播速度受溫度的影響較大，溫度越低，分子擴(kuò)散速度越慢，腐蝕過程中的反應(yīng)速率也會(huì)相對(duì)放緩。反之，溫度越高，腐蝕速率就越快。影響化工機(jī)械設(shè)備腐蝕的包括介質(zhì)的傳播速度，氣體或液體的速度越快，腐蝕也會(huì)隨之越嚴(yán)重。金屬耐蝕性的程度與金屬顆粒的密度有關(guān)。由高密度小顆粒構(gòu)成的金屬機(jī)械設(shè)備耐蝕性較強(qiáng)。

1.2接觸腐蝕性液體

化工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)接觸到大量的酸堿液體。由于它們具有較強(qiáng)的腐蝕性，會(huì)對(duì)機(jī)器和設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕，特別是酸性液體。化工機(jī)械設(shè)備防止腐蝕性液體侵蝕的主要措施是及時(shí)清理殘留物和垃圾，防止機(jī)械設(shè)備與腐蝕性液體長(zhǎng)期密切接觸，影響設(shè)備及后續(xù)生產(chǎn)。此外，腐蝕性液體的揮發(fā)也會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的腐蝕，還會(huì)危及空氣和水源。

1.3配置零件的干擾

化工機(jī)械設(shè)備的外殼和主要部件最容易發(fā)生腐蝕。通過化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕程度來觀察評(píng)估，但不能通過觀察設(shè)備的核心部件來判斷腐蝕程度，所以主要部件的腐蝕也容易被忽略。在化工生產(chǎn)過程中，核心部件對(duì)安全生產(chǎn)和作業(yè)效率至關(guān)重要。要知道，主要零部件的腐蝕是由機(jī)械設(shè)備零件表面氧化，氧化層腐蝕導(dǎo)致金屬層直接暴露引起的?；どa(chǎn)環(huán)境本身具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此長(zhǎng)期暴露會(huì)導(dǎo)致腐蝕，但核心部件長(zhǎng)期運(yùn)行過程會(huì)增加腐蝕速率。

1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

化工機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是造成腐蝕的重要影響因素。在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)中，由于焊接過程中零件的預(yù)留間隙和邊緣較多，這些間隙很容易造成液體和原料殘?jiān)那治g，加之清理困難，容易腐蝕機(jī)械設(shè)備。再者，設(shè)備表面粗糙度比較差，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕在大多數(shù)情況下開始與零部件，表面設(shè)計(jì)越粗糙，腐蝕率越低。

2化工機(jī)械設(shè)備腐蝕控制的措施

2.1選擇耐腐蝕的材料

防腐材料的選擇是最直接的防腐措施，對(duì)于微酸性溶液則選擇使用316L不銹鋼或者更高等級(jí)的2204、1.4529雙相不銹鋼，也可以選擇耐腐蝕的氟塑料等耐腐蝕的物質(zhì)。輸送或者盛裝何種介質(zhì)，選擇何種材質(zhì)是化工設(shè)備的基本常識(shí)，對(duì)于部分危害性較大往往也會(huì)選擇高級(jí)別的材料。例如，介質(zhì)為稀硝酸、有機(jī)酸、堿液等選擇304材質(zhì)或316L材質(zhì);各種濃度的酸、堿、鹽、氧化劑、氫氟酸等氧化性較強(qiáng)的介質(zhì)選擇PP材質(zhì)。同時(shí)，對(duì)于金屬材料還可以采用導(dǎo)電設(shè)備，在設(shè)備外部接通電源，采用犧牲活潑電極的方式保護(hù)化工機(jī)械設(shè)備能夠有效的應(yīng)對(duì)電化學(xué)反應(yīng)的影響。

2.2優(yōu)化表面涂層工藝

化工設(shè)備的表面防腐是降低防腐成本、保證設(shè)備機(jī)械強(qiáng)度的有效措施，也是化工機(jī)械設(shè)備防腐最為有效、最為直觀的防腐方法。對(duì)于表面防腐方式、防腐材料的選擇非常重要，必須保證腐蝕介質(zhì)與設(shè)備構(gòu)件完全隔離開，避免滲透。對(duì)于暴露在空氣中的表面設(shè)備需要做到2度以上的防腐油漆，1度的防腐面漆;對(duì)于盛裝腐蝕液體的容器，內(nèi)里則根據(jù)溶液的性質(zhì)選擇采用襯膠、襯玻璃鋼等不同的方式，這樣既能夠保證防腐，又能夠保證設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度。目前，較為常用的防腐漆料包括聚乙烯醇縮丁醛+磷酸、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和鄰苯二甲酸樹脂等油料涂漆。在化工設(shè)備的防腐應(yīng)用中，應(yīng)該避免涂層的老化，機(jī)械損傷，充分考慮設(shè)備應(yīng)用的環(huán)境和條件，提高設(shè)備的使用壽命，做到有效防腐。

2.3結(jié)構(gòu)和工藝的防腐設(shè)計(jì)

工藝設(shè)計(jì)看似簡(jiǎn)單，但是如何做到適應(yīng)工作條件，避免出現(xiàn)設(shè)備的熱效應(yīng)、機(jī)械應(yīng)力以及積液等缺陷是比較困難的。所以，應(yīng)該盡量做到優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低設(shè)備的氧化腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。在設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常應(yīng)考慮以下四點(diǎn)：第一，設(shè)備的工藝構(gòu)件外形要盡量簡(jiǎn)單，避免有積液部位，并且材質(zhì)的組成應(yīng)該選擇相同材質(zhì)的，避免多種材料復(fù)合形成電化學(xué)腐蝕。設(shè)備設(shè)計(jì)避免有類似U型彎式設(shè)計(jì)，防止存在積液造成濃度濃縮和固體的沉積，有效的避免排液不盡的問題;第二，盡量減少縫隙，很多設(shè)備都需要焊接，容易形成焊縫、對(duì)接口等縫隙，液體流動(dòng)不暢則會(huì)對(duì)縫隙形成腐蝕。一般的碳鋼材質(zhì)、鋁合金以及不銹鋼等都會(huì)存在這種問題?？p隙腐蝕之后往往會(huì)在后續(xù)里產(chǎn)生孔蝕和應(yīng)力腐蝕，時(shí)間久了就會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的破壞。設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該對(duì)有積液的設(shè)備及管道設(shè)計(jì)排水孔，避免向上的設(shè)備有凹狀設(shè)計(jì);第三，化工設(shè)備在焊接的時(shí)候應(yīng)該避免出現(xiàn)應(yīng)力集中，采取連續(xù)焊接的工藝;嚴(yán)格按照焊接的要求操作，避免出現(xiàn)咬邊、焊瘤、未焊透的問題，因?yàn)檫@些很有可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)腐蝕點(diǎn);第四，化工流體含有強(qiáng)腐蝕性是非常常見的，如果按照常規(guī)設(shè)計(jì)不考慮腐蝕余量這么很容易造成設(shè)備使用年限時(shí)間短，容易造成設(shè)備故障等問題。所以，應(yīng)該考慮設(shè)備的強(qiáng)度問題，預(yù)留一定的設(shè)備強(qiáng)度和剛度，按照腐蝕深度的2倍以上進(jìn)行設(shè)計(jì)。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，機(jī)械設(shè)備腐蝕問題是目前尚無法徹底解決的難題。然而，細(xì)致分析腐蝕機(jī)理，根據(jù)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)，完善腐蝕防護(hù)管理方案，進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備的防腐能力，提高設(shè)備的安全性能，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。這不僅有助于降低生產(chǎn)成本，提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且對(duì)促進(jìn)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也意義重大。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾小川.提升化工機(jī)械設(shè)備防腐性能的研究[J].當(dāng)代化工研究，2021（03）：131-132.

[2]喬猛.化工機(jī)械設(shè)備腐蝕原因及其防腐措施[J].化工管理，2020（35）：123-124.