浅谈化工设备的防腐控制措施

王 超（重庆民丰化工有限责任公司，重庆 402660）



浅谈化工设备的防腐控制措施

王 超
（重庆民丰化工有限责任公司，重庆 402660）

摘 要：化学工业设备因其自身固有的特性，常会产生一些腐蚀问题，这就要求在设计和应用化工设备时，及早解决腐蚀问 题。当前，受限于客观因素，化工设备的腐蚀问题依然频发，直接致使设备在应用时出现了较多的安全隐患。本文首先分析化工设备腐蚀现象的形成原因，接着根据腐蚀的类型提出若干行之有效的防腐措施，以便于提升化工设备的安全使用效能。

关键词：防腐蚀；化工设备；腐蚀材质；控制措施

众所周知，化工设备在我国规模较大的化工、石油企业中有着广泛的应用价值，同时，企业生产制造化工产品的数量、成本和质量，在很大意义上取决于化工设备的完好程度。另一方面，因化工行业具有一定的独特性，设备往往轻而易举地被腐蚀，进而损害设备的整体性能和质量，也给安全生产蒙上一层阴霾。因此，需要依照化工设备的材料、质地状况，结合所处的运行和应用环境，认真研究设备腐蚀的原因，在此基础上提出对化工设备防腐的可靠实施建议。

1 化工设备腐蚀的成因及类型

1.1 化工设备腐蚀的成因分析

化工企业在生产经营活动中往往产生较多的有害物，如二氧化硫、硫化氢、卤化物和硫化物等，极易诱发化工设备的腐蚀问题。在生产中所出现的有害物质，在空气环境中会产生化学反应，进一步腐蚀化工设备，甚至有损设备原有的结构及性能，不利于企业安全生产的有序开展。

1.2 化工设备腐蚀的类型分析

纵观所有化工设备的腐蚀现象，最为普遍的腐蚀类型有物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀。物理腐蚀指的是纯粹性的物理溶解损坏化工设备结构内的金属，这类腐蚀并未伴有任何化学反应，只有液态金属才会出现物理反映，使金属物理溶解。化学腐蚀主要指化工设备自身固有的材质与其所接触的物质发生化学反应，在这个过程中会产生一类或若干类新氧化物，这类氧化物会损坏设备自身的结构，使腐蚀发生。电化学腐蚀主要化工设备接触到能使其发生电极反应的电解液，通常这类腐蚀出现在湿度较大的大气环境中。

2 化工设备防腐蚀的措施

2.1 对设备的表面进行防腐处理

化工设备的腐蚀大都出现在设备的表面，因此，对其表面进行防腐处理成为设备防腐工作的首要环节。目前，设备表面的防腐主要运用喷砂与喷剂的方法，执行防腐作业前必须进行预处理，运用抛丸或喷砂设备，把设备表面的锈蚀等污物完全清理干净。在处理时要参照行业除锈规范，直到达到国家标准，保障设备的外表面干燥、洁净、无污物。完成这一步后，要科学配制喷剂，在配制时，必须时刻注重主剂、稀释剂和辅剂的混合比例，若条件允许，应委托给水平精湛、经验丰富的专业人员完成这个步骤，必须不断地搅拌几类喷剂，使之混合均匀，且稀释程度也要符合相关规范。喷涂方案的确定是最后一项任务，由于化工设备的种类不同，其结构和材料成分必然存在差异，所以，所选用的喷剂也不一样，喷涂方案更不会是千篇一律。例如，对于大直径的化工设备，要将其水平放置在滚动胎上，喷涂时，设备壳体要借助滚动胎的牵引力朝上方运动，喷嘴在设备水平线上来回喷涂，这样做的好处是能将设备外表面完整地保护起来，预防再次受腐蚀。

2.2 借助缓蚀剂防腐蚀

针对有些化工设备的金属腐蚀进程较快的问题，可考虑运用缓蚀剂，缓蚀剂的成本相对低廉，应用方法也较简易。从本质上说，缓蚀剂是一类在低浓度的条件下减缓金属腐蚀进程的物质。加入缓蚀剂后，在电极表面会产生一层吸附膜或钝化膜，这类保护膜可以加快电极极化的速率，同时遏制腐蚀电流给设备带来的腐蚀。在具体选用缓蚀剂前，有必要先了解要保护的设备金属类别、属性特征和腐蚀介质。

2.3 合理控制化学介质的浓度

化工设备遭受腐蚀与化学介质有着较密切的联系，更进一步说，化学介质的浓度直接影响设备腐蚀的进度。要对化学介质腐蚀属性进行深入探讨，就要研究化学介质的浓度大小及相应的环境、温度状况。一般而言，化学介质中的硫化氢、氢氧化钠和水均能影响设备的腐蚀。鉴于此，在焊接化工设备时，必须科学调控硫化氢和水的含量，这有助于拖延焊接接头受应力腐蚀的时间。对碳钢等设备，若是焊接后实行冷加工工艺，则不必终止应力热处理工艺，应限制氢氧化钠的浓度，并准确调控其温度，以便缓解焊接后应力腐蚀的裂变进程。

2.4 科学选用防腐蚀涂料

科学选用防腐蚀涂料是一类较为典型的化工设备防腐方案，就当前而言，石化企业的化工设备防腐最常用该方案中，运用防腐蚀涂料，能有效地遏制并避免化工设备腐蚀问题的出现，主要通过下列三方面发挥作用：

第一，防腐蚀涂料有助于减慢腐蚀的进度，实际上与缓蚀剂有同一功效，例如，一些涂料能够与腐蚀性化学介质之间的水分发生化学反应，生成一层保护膜，这仅限于缓解设备金属的腐蚀进度。第二，隔离腐蚀的作用显著，防腐涂料可以有效地阻断设备外表面和腐蚀性化学介质的接触，并能隔断腐蚀电流通路，对于避免设备外表面和介质发生化学反应是大有裨益的，这也就破坏了设备的腐蚀活动。第三，防腐蚀涂料在电化学腐蚀中是电池阴极的天然保护屏障，在电池已被腐蚀的情形下，防腐蚀涂料还能充当电池阳极，这也就有力地保护了电池阴极。

2.5 提高化工设备防腐蚀作业工人的技能

毋庸置疑，化工设备被腐蚀不但损坏了设备的整体美观性，更严重削弱了设备自身固有的安全应用价值。防腐蚀是一项对人员的专业技能、操作水平和工艺熟练程度要求较高的任务。为此，必须做好施工人员的协调和调度，对所有参与设备防腐的施工从业者开展“一对一”的技能培训。经过日常多次模拟演练后，在正常防腐作业时，要选拔经专业技能培训过的优秀人员踏入岗位，对设备外表面的防腐操作进行监管，力求在防腐作业的每个流程、每个环节均不留缝隙。执行防腐蚀作业的人员通过实践，深切地认识到防腐的必要性和重要意义，会严格按操作规程办事，防范一切疏忽大意的行为，不然会事倍功半，反而无法使腐蚀问题得到解决，甚至酿成无法逆转的后果。

2.6 在制作化工设备时，积极选用防腐蚀性材质

在化工机械设备生产和制造的过程中，一般会用到碳素钢，其优势在于价格低廉实惠、加工简单、供应及时便捷。所以说，制造化工设备时选用碳素钢，则在通常情况下不会出现严重腐蚀的现象。从另一方面说，碳素钢并不具有成功抵御高腐蚀性的本领，如若强腐蚀剂溶液与其接触，就会使腐蚀发生。例如，Q235钢材受盐、酸腐蚀的速度可达0.5～1.0mm/a。基于此，企业一定要每隔一段时间在碳素钢零配件上涂抹防腐涂料，还应时刻留意个别防腐涂料的滑落，如果出现剐蹭，则会腐蚀碳素钢零配件，Q235钢材随之发生电化学反应，使其实际使用寿命大幅减少。不难发现，碳素钢并不适用于制造化工设备，在制造化工设备时不妨选用合金钢。从成本看，合金钢的确比Q235的成本高，然而，合金钢的应用时长比Q235钢材多一半以上。不难发现，无论从企业的长远规划还是短期成本、使用时长，合金钢均不失为制造化工设备原材料的明智选择。

探讨防腐材质已成为传承防腐技术的重中之重，随着技术研发更新换代的加快，防腐蚀材质的类别也在缓慢增多，例如无机非金属材质、金属材质和合金材质等，但就防腐蚀性能方面看，钢铁无法与其他特定的材质相媲美。为了更有效地处理特定情形下的防腐蚀问题，企业必须拓展有色金属材质和高性能合金的开发规模，形成浓厚的研究风气，提高双相不锈钢、含钼高耐蚀合金的普及程度，善于学习和借鉴国外将防腐蚀性非金属材质广泛地应用于化工企业生产领域的成功经验，与此同时，还要提高非金属材质的应用价值与防腐蚀性能，待其性能达到一定程度，则可依照现实状况用其取代钢材。

结语

综上所述，化工设备的防腐蚀是化工企业经营管理的“重头戏”，化工设备所处的环境相对独特，大大增加了与其他化学介质接触的概率。因此，在生产、设计和应用化工设备的过程中，应熟练掌握设备腐蚀的原因和类型，根据化工设备的材质状况，采取切实可行的对策予以防腐，根据设备腐蚀的程度制定科学、严密的防腐控制措施，以保障化工设备的安全性和平稳性。

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中图分类号：TQ050

文献标识码：A