试论化工设备的防腐问题以及防腐措施

段清洁

摘要：由于化工设备在生产过程中会接触到各类化学介质，因此要求化工设备必须具备较强的防腐蚀性能，本文对化工设备的防腐问题以及防腐措施进行了分析探讨。

关键词：化工设备；防腐；措施

一、腐蚀的机制

1、腐蚀的定义以及分类

腐蚀即为材料与四周的环境发生物理或是化学的作用，进而被破坏的现象，腐蚀根据材料的种类可以划分为非金属腐蚀以及金属腐蚀两大类别，而金属腐蚀里又包含了电化学腐蚀以及物理和化学腐蚀这三种。腐蚀的现象分为全面性的腐蚀和局部性的腐蚀，而在局部腐蚀现象中，又分为应力腐蚀破裂以及磨损腐蚀和电偶腐蚀，还有小孔腐蚀等等。值得注意的是物理腐蚀是一种较为特殊的腐蚀，是指材料单纯的受到物理作用的破坏，通常都是由于渗透以及溶解所引起的，例如高温熔盐和溶碱等。相比于物理腐蚀，化学腐蚀以及电化学腐蚀就比较常见，化学腐蚀是指金属与非电解质直接的发生了化学作用进而引起的破坏，而腐蚀的过程多是纯氧化也就是还原反应，从微观的角度来讲，就是腐蚀的介质与金属的表面原子直接接触最终形成的腐蚀产物，在反应中并没有电流的产生，完全符合化学动力学的规律。电化学腐蚀是指金属与电解质溶液所发生的电化学作用进而引起的破坏，在反应的过程中，阴极电子得到电子而阳极电子失去电子，造成电子的流动也就是电流，而该反应也是符合电化学动力学的规律。

2、腐蚀的控制意义和危害

在我国国民经济的各个领域中都充斥着腐蚀，无论是日常的生活还是工农业的生产，而对于技术而言也没有普通技术还是尖端科学的分化，腐蚀都存在其中。由腐蚀所带来的损失极其惊人，根据相关的统计，由腐蚀的原因所报废的钢铁量占了我国钢铁年产量30%，在这其中只有70%的钢铁可以回收在处理，声誉的一部分就完全成为了废品；而设备由于腐蚀造成失效，甚至发生安全事故的问题也不断的发生。在2010年一月份，世界钢铁协会公布了头年粗钢的总产量为121972万吨，其中有大约三点六亿的钢铁因为腐蚀即将变成废品，而这其中还有奖金一点二亿的钢铁无法回收，而按照零九年世界钢铁的均价4500元一吨来计算，将损失5400亿元，而我国曾在两千年使用Hoar法进行过相关的调查，我国的化工企业由腐蚀所造成的损失达到三百亿元，能源部门以及建筑部门和机械工业还有交通部门因腐蚀所造成的损失分别为一百七十二点一亿元、一千亿元、五百一十二点四三亿元、三百零三点九亿元，总共合计为2288.3亿元，而这些知识直接的损失，如果加上间接的损失能达到惊人的五千亿元，占据了两千年我国国民经济生产总值的5%。由此可见，由腐蚀所造成的损失是非常惊人的，可以说腐蚀就是材料以及设备的癌症。

二、防止化工机械设备腐蚀的方法

1、开发使用抗腐蚀性材质

制作机械设备的时候，我们通常会使用到碳素钢，碳素钢的特点就是加工简易、价格合理以及供应方便。使用碳素钢制作的机械设备在一般的情况下是不会出现任何问题的，没有比较突出的腐蚀问题，然而它不具备抵抗高腐蚀性的能力，这样就会造成他易于被强腐蚀溶剂腐蚀。例如，Q235钢材受酸、盐的腐蚀速度可以达到0.5-1.0mm/a。因此对于公司来说一定要定期的对该材质的配件涂刷防腐蚀涂料，同时还要注意不可以出现部分的防腐蚀涂料掉落的现象，一旦发生任何的剐蹭都会使配件直接受到腐蚀，此时钢材会发生电化学反应使其使用的时间就会大大的缩减。由此可以知道，该钢材不适合制作机械设备，最好选择使用合金钢来制作机械设备的构件。合金钢的成本会比Q235钢材的成本要高，但是从公司的长远目标来看，使用合金钢还是比使用碳素钢会更合理，碳素钢的使用时间达不到合金钢的一半，由此就会知道合金钢的使用还是比较科学的，有利于企业的长远发展。研发抗腐蚀材质是防腐技术的关键点，伴随着科学技术的不断进步，抗腐蚀材质的种类也在逐渐的增多，例如合金材质、无机非金属材质、高分子材质以及金属材质等等，所有的材质中钢铁是占主导地位的，然而钢铁的抗腐蚀性具有一定的局限性。为较好的处理特殊情况下的腐蚀问题，我们要加大高性能合金、有色金属材质的研发速度，可以对含钼高的耐蚀合金、双相不锈钢加大使用的比例。在国外，耐腐蚀非金属材质在化学工业领域里已经得到比较普遍的使用，非金属材质的性能可以进行提升，还具备较好的抗腐蚀性能，因此在有些情况下可以用其来代替钢材。

2、对化工设备的表面进行防腐蚀处理

防腐蚀操作是化工机械设备表層防腐蚀急待进行处理的问题之一，普通化工机械设备在进行表层处理的时候使用的都是表层喷砂、喷剂的办法，需要进行事先的处理，需要将机械设备钢材表层的杂质清理干净，这样处理的钢材表面要达到国家的要求，一定要保证设备的表层干净、整洁。接着进行喷剂的配比，在进行配比喷剂的时候，一定要将稀释剂、主剂和辅剂以科学的比例进行配比，配比的时候选择技术专业的工作人员进行操作，一定要将喷剂搅拌均匀达到国家的有关规定。喷刷的时候要选择最佳的方案，机械设备的结构不一样，所使用的喷剂就会有所不同，运用无气高压的办法喷刷无机富锌底漆喷剂

。机械设备的直径较大的时候，最好把它放在滚动胎上进行操作，在进行喷刷的时候滚动胎带动机械设备缓缓的提升，喷刷防腐剂的机械以水平的方向进行左右的喷刷，这样可以对机械设备的表层实施较好的保护，从而不会出现二次的腐蚀。

3、使用防腐涂料进行防腐蚀

使用防腐涂料可以高效的制止机械设备的腐蚀情况出现，喷刷防腐涂料具有以下几点好处：第一，拥有比较突出的保护性能，可以高效的组织机械设备材质与腐蚀剂发生接触，可以对腐蚀电流有较好的阻挡效果，使机械设备与腐蚀剂之间很难发生化学变化，对腐蚀剂有较好的抵挡作用。第二，在发生腐蚀的过程中，防腐涂料具有很强的推迟效果，有些时候可以和缓蚀剂有一样的效果，如有些材质会和媒介中的水分发生反应构成一层保护屏障。第三，在电化学腐蚀的过程中，对电极有较好的保护成效。漆膜的电极电位要高于金属材质的电位，有些时候电池腐蚀以后可以将防腐蚀材质作为阳极来对待，在腐蚀发生的时候也对阴极有了较好的保护作用。

4、缓蚀剂的应用

要想使金属的腐蚀速度减慢就可以使用缓蚀剂，缓蚀剂的成本不高，使用的方法比较容易，所有的化学机械设备防腐蚀的过程中会被普遍的使用到。缓蚀剂加入到媒介里以后可以在电极的表层构成一层保护膜，提升了电化学腐蚀的电极极化速度，使化学机械设备在受到电流腐蚀的时候被腐蚀性会有所降低，在实际使用的时候，要根据防腐蚀设备的特点来选择适合的缓蚀剂，降低机械设备的腐蚀速度。

结束语

化工设备因环境特殊且会和很多化工介质所接触。在设计和使用化工设备时，要选择耐高压、高温以及耐腐蚀的设备，同时需要对设计生产的每一个环境都进行严格的控制。并根据环境情况制定合理的防腐措施，以确保化工设备的稳定性。

参考文献

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