化工设备防腐要点的理论分析

2015-07-16孔祥权抚顺石化公司乙烯化工厂抚顺石化公司石油三厂抚顺石化公司计划处辽宁抚顺000

山东工业技术 2015年14期

孔祥权,张　帆,　王　闯（.抚顺石化公司乙烯化工厂　;　.　抚顺石化公司石油三厂;　.　抚顺石化公司计划处,辽宁　抚顺　000）

化工设备防腐要点的理论分析

孔祥权1,张帆2,王闯3
（1.抚顺石化公司乙烯化工厂;2.抚顺石化公司石油三厂;3.抚顺石化公司计划处,辽宁抚顺113000）

摘要：化工设备的设计是化工设备生产安全性具有重要作用，因此要充分考虑设备材料的腐蚀性问题，还要充分考虑设备材料的强度、刚度、耐热度等要求，如何实现化工设备的防腐设计，已经成为化工设备生产者需要深入思考的问题。对此，本文在简要概述化工设备服饰的原因及类型基础上，探析了化工设备的防腐要点。

关键词：化工设备；防腐；原因；要点

随着市场经济体制的不断完善，及企业外部环境的日益复杂化，许多非科班出身的设计人员开始参与到化工设备的设计当中。但由于经验不足、考虑不周等因素，导致所设计的化工设备不符合现实生产的实际要求，对化工企业的安全生产带来了巨大隐患。因此，加强化工设备防腐设计的研究，对提高化工生产安全性具有重要的现实意义。

1　化工设备腐蚀的原因及类型

1.1化工设备腐蚀的原因

不同的金属在不同的外界条件下具有不同的耐腐蚀性，金属在与其他气体或液体等介质接触时，以及在各种环境因素的作用下，会出现不同程度的腐蚀倾向。目前，许多化工设备在设计过程中欠缺耐腐蚀性因素考虑，对化工安全生产形成了威胁。化工设备腐蚀，就是化工设备在外界环境因素的作用下出现了损坏，或是因纯粹的物理溶解作用或更加复杂的作用，但排除纯粹的机械作用所带来的损坏。简单理解，就是化工设备因自身介质生锈、变色所带来的损害。

腐蚀对化工设备的破坏性很大，若是金属表面出现腐蚀且均匀分布，那么零部件就会变薄，若是金属表面腐蚀呈点状分布，那么很可能会造成零件穿孔。有的腐蚀是隐性的，属于金属粒之间的腐蚀，一旦这种腐蚀达到一定程度，零件就会破裂，可见其破坏性有多强。腐蚀会降低金属的延展性、刚性等结构性能，最终造成整个设备无法正常运行。

不难发现，腐蚀属于一种渐性的破坏，若不及时加以处理会带来巨大损失。腐蚀程度是与金属本性、材料属性和外在环境息息相关的。通常来讲，温度和压力是影响腐蚀程度的两大核心因素。

1.2化工设备腐蚀的类型

化工设备腐蚀主要分为三类，包括物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀。所谓的物理腐蚀，就是物理溶剂对化工设备金属材料所带来的腐蚀。在出现物理腐蚀时，不存在其他类型的腐蚀，且这一类型的腐蚀主要出现在液态金属中，最终带来金属的物理性改变。所谓的化学腐蚀，就是化工设备金属表层与其他介质发生化学反应，在金属表层声生成氧化物，进而对化工设备性能产生影响，甚至带来破坏，这种腐蚀主要由高温导致的，高温加快了腐蚀的进行，促使设备与介质发生变化。所谓的电化学腐蚀，就是化工设备在电解质的电极反应作用下所发生的腐蚀现象，这种腐蚀常发生于湿度较大的地方。

2　化工设备防腐的要点分析

2.1化工设备表面防腐蚀措施

金属表面的防腐是化工设备防腐中首先要进行的一步，目前常见的表面防腐方式有两种，即表面喷砂和表面喷剂，在作表面防腐之前要做好预处理，采用专业的喷砂设备将化工设备表面金属的氧化物和锈蚀物清除干净，然后确保金属表面的质量符合国家除锈标准，做到化工设备表面的彻底清洁。随后，做好防腐喷剂的调制，在此环节，一定要确保各种喷剂成分的比例合理，最好将其交由经验丰富的工作人员处理，喷剂制备好后进行充分搅拌，使其达到最佳的稀释程度。最后，采取最佳的喷涂方式，要结合具体的设备结构及金属材质选择不同的喷剂，对于无机富锌底漆喷剂可以选择无气高压方式喷涂，然后对没有喷涂充分的地方加以刷涂处理。对于金属表面面积较大的设备，要将其放在滚动胎上，在喷涂时让设备表层滚动运转，喷嘴在设备水平方向上左右来回喷涂，以实现设备表面无死角喷涂，提高防腐有效性。

2.2正确使用防腐涂料

在化工设备防腐中，防腐涂料法也是比较常见的手段，就现状来讲，该防腐措施在石油企业化工设备防腐领域被应用得最多。防腐涂料的防腐效果非常好，其优势具体表现为：

（1）保护性强，能够有效切断金属表层与腐蚀介质的接触，同时可以有效阻碍腐蚀电流的通路，避免金属表层在接触相关腐蚀介质后发生化学反应，进而实现化工设备的高效防腐。

（2）延缓性强，某种意义上讲，防腐涂料与缓蚀剂具有相同的功效，比如某些颜料能够与腐蚀介质中的水分发生化学反应形成一层保护膜，进而延缓金属材料的腐蚀，但这无法从根本上解决化工设备腐蚀的问题。

（3）阴极保护作用。在电化学腐蚀中，防腐涂料对电极阴极的保护性较强。相比于金属材料的电极电位，漆膜的电极电位要高一些，而防腐涂料能够充当电极阳极的角色，进而实现电解平衡，有效避免电化学腐蚀的发生。

2.3化学介质浓度控制

金属腐蚀的发生与化学介质有着密切的关联，某种程度上讲，化学介质浓度高低决定着金属材料的腐蚀程度。化学介质的腐蚀特性与介质浓度、外界温度有关，化学介质中的硫化氢、氢氧化钠和水含量都会对金属腐蚀带来一定影响。对于设备钢材焊接过程中主要注重控制水和硫化氢的含量，如此可延长焊接接头应力腐蚀破裂时间。而对于碳钢和低合金钢制压力设备如果进行了焊后冷加工处理，不进行消除应力热处理，在此过程中，对氢氧化钠的浓度一定要限制，且要控制其温度环境。合理控制氢氧化钠的浓度和温度，其目的也是为了阻止和减少焊接后应力腐蚀破裂程度。