化工装置腐蚀机制与防范措施

刘芸

摘 要：化工装置腐蚀问题在化工生产中广泛存在，不仅会影响生产的效率和设备寿命，还可能引起设备爆炸，造成严重的人员伤亡，对化工机械设备腐蚀的原因进行分析，同时采取有效的防護措施，提高机械的防腐蚀能力有着一定的理论与现实意义。本文主要就化工装置腐蚀机制与防范措施进行分析。

关键词：化工装置；腐蚀机制；防范措施

腐蚀是化工生产中的常见问题，指化工装置设备在接触介质后出现的电化学或者化学反应，导致装置的尺寸与形状受到破坏，这一问题在化工生产中广泛存在。腐蚀会影响正常的化工生产，缩短设备的寿命，还可能引起设备爆炸，造成严重的人员伤亡，为了保证化工生产的安全，必须要采取科学的防腐措施。

1 化工装置腐蚀的机制

1.1 化学腐蚀

在化工企业的生产中，需要应用大量的腐蚀性化学原料，这些化学物质在与化工装置接触之后，会产生化学反应，破坏金属表面。研究显示，这类腐蚀主要包括与腐蚀性化学介质的直接反应以及高温环境下的金属反应。

1.2 电化学腐蚀

电化学腐蚀主要发生在潮湿的生产环境中，电化学腐蚀实际上属于氧化还原反应，化学装置中的金属部件在接触到电解质溶液之后，就会通过电极而发生氧化还原反应，引起腐蚀。

1.3 其他腐蚀

根据腐蚀的原因来看，还有晶间腐蚀、剥层腐蚀、高温氧化腐蚀、点状腐蚀、疲劳腐蚀、缝隙腐蚀等等，这些腐蚀都是非常严重的。

2 化工装置腐蚀的防范措施

腐蚀破坏对于化工装置的影响非常大，因此，在采购、安装、调试等过程中必须要注重装置腐蚀的防护，我们可以采取如下的措施：

2.1 科学选择材料

化工装置材料多数为碳素结构钢，该种材料来源广泛、价格低廉、加工方便、力学性能高，如果在普通条件下使用，也不容易发生腐蚀，但是化工生产本身都需要在一个特殊的环境中，在选择材料钱，必须要详细了解化工装置的工作情况，分析其操作压力、操作温度、介质浓度与介质成分，看液体是处于流动状态还是静止状态，查看真空、低温、交变应力、高温状态下对于设备的运行要求。此外，还要考虑到设计年限的问题，满足生产装置的寿命问题，这可以有效缓解化工裝置的腐蚀速度，延长使用寿命。

2.2 注重工艺与结构的防腐性

如果构件结构非常复杂或者几何形状复杂，很容易出现积液、热应力以及机械应力缺陷，引起氧化腐蚀、应力腐蚀与缝隙腐蚀问题，为了解决该种问题，必须要注重工艺与结构的防腐性能。在机械构件形状的设计上，需要遵循简单的原则，尽量使用同一种材料，尽量减少施工的缝隙，很多设备都具有缝隙，久而久之，会引起缝隙腐蚀，常见的铝、碳钢与不锈钢都存在该种问题，在发生腐蚀之后，又会出现应力腐蚀，引起更为严重的破坏。在焊接时，要避免应力与内应力的集中出现，选择连续性焊接工艺，避免焊瘤、咬边、未焊透等问题的发生，这些都会引起新的腐蚀点。

2.3 设置表面涂层

在化工装置设备表面设置涂层是最为常用的防腐措施，应用适宜的防锈漆，可以将构件与腐蚀介质隔离开来，在这一过程中，尤其要注意焊接缝的涂漆。一般情况下，涂层防护不会影响装置的强度与结构，目前常用的涂层材料有环氧树脂、磷酸、邻苯二甲酸树脂、聚乙烯醇多丁醛等。为了达到理想的防腐效果，不仅要考虑到油漆防锈性能、老化性能、漆刷能力等等，对于化工装置的形状、材质、施工环境、表面状态也要有全面的了解。

2.4 考虑防腐设计强度

化工装置长期处在充满腐蚀性物质的环境下，很容易出现腐蚀，影响机械零件的强度，甚至会损坏装置，因此，在防腐设计时，必须要特别考虑到设备与附件的强度。化工装置不仅要满足机械正常的运行需求，还要有一定的抗腐蚀性，留出腐蚀余量，腐蚀余量需要控制在内腐蚀深度的两倍以上。

2.5 采取电化学保护法

控制化工机械设备腐蚀的方式是多种多样的，一般情况下，我们可以改善其金属的表面，也可以处理金属的本质，解决腐蚀环境对设备造成的影响，并采用合理的电化学保护法。所谓电化学保护法，就是根据相关原理在金属设备上采取相应的处理措施，将其转化为腐蚀电池阴极，以此来解决金属腐蚀的问题，其中最为常用的就是外界电流法以及牺牲阳极保护法。其中，牺牲阳极保护法的效果是最佳的，常用材料多为锌、铝等物质。

3 结语

腐蚀是化工装置在运行过程中广泛存在的问题，这种腐蚀问题的存在不仅对于设备的正常运行有着重要的影响，也存在安全隐患，容易造成环境污染。相关人员需要加强化工装置腐蚀机制的研究，采取合理的措施提升防腐能力，提高机械设备的年限，降低化工企业的生产成本。

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