化工机械设备的防腐设计与应对措施

茅国龙

（绍兴华威化工有限公司，浙江绍兴 312073)

化工机械设备的防腐设计与应对措施

茅国龙

（绍兴华威化工有限公司，浙江绍兴 312073)

化工机械设备就是在化工企业中进行生产和储运等工作的机器设备，由于这类设备长期直接接触化学品，其被腐蚀的可能性较高，因此在进行化工设备的设计时就要针对这类设备的防腐性能的提升进行专门设计，以降低设备在运转中被腐蚀损坏的概率，使化工机械设备能够更加高效稳定地运转。

化工机械设备；防腐设计；应对措施

化工机械设备设计工作就要综合考虑机械设备的技术需求与防护，防腐设计就是其中一个重要内容，因为与化工用品长期接触的化工设备必然面临着腐蚀风险，那么化工机械设备的耐腐蚀性能究竟和那些因素有关？化工机械设备的防腐设计又主要有哪些方面呢，本文将就这些内容进行探讨，同时还会针对化工机械设备的防腐技术措施进行探讨。

1 化工机械设备腐蚀的影响因素

1.1 化工机械设备腐蚀的内在因素

1.1.1 金属材质的耐腐蚀性能

一般的机械设备都会应用很多金属材料，化工机械设备也不例外，因为金属材质的防腐能力较为薄弱，因此金属构件所用材质的耐腐蚀性能就会影响设备整体的耐腐蚀能力。通常金属材质的耐腐蚀性能与金属晶粒密度反相关，也就是晶粒密度大的金属构件耐腐蚀性相对于晶粒密度小的金属来说差很多。

1.1.2 溶液介质的腐蚀性

由于化工设备要直接接触化学溶液，这些溶液介质的腐蚀性就会对化工机械设备造成影响，接触的溶液腐蚀性强，那么化工机械设备就更易发生腐蚀。

1.1.3 机械构件表面平滑程度

在化工用品与机械设备接触时，机械设备的构件表面情况对于设备腐蚀速度具有一定的影响，具体说就是，机械构件的表面粗糙度足够的话，机械构件的腐蚀过程就会放缓。

1.1.4 机械的防腐设计是否合理

为了降低化工机械设备的腐蚀损伤，一般在进行设备设计时就会根据设备的运转情况进行防腐设计，如果设计不合理就会给灰尘或者腐蚀液累积提供便利，造成设备腐蚀。

1.2 化工机械设备腐蚀的外因

1.2.1 设备接触到腐蚀性的物质

由于化工设备在运转中不可避免地会长期接触化学品，这些化工用品在接触中如果表现出强腐蚀性的话，就会给化工设备带来腐蚀危害。

1.2.2 设备中物质的流动速度

一般来讲如果化工设备进行运转时所接触到的物质是气态或者液态的话，通常都会在设备中流动，如果流动速度过快就会在设备的接触面产生应力，这种应力会加大这些物质的腐蚀性。

1.3 化工机械设备的养护不力

针对化工设备易发生腐蚀的特点，化工单位应该制定合理的设备养护制度，要安排技术人员定期进行设备构件的腐蚀监测，如果发现设备零件发生了腐蚀现象就要进行科学处理，但很多化工企业为了生产效率等没有进行及时的设备养护，造成设备腐蚀严重，使企业蒙受损失。

2 针对化工机械设备进行防腐设计的技巧

2.1 对设备的几何形状进行简化处理

由于机械设备的死角处会沉积化学物质或者残留一些具有腐蚀性的液体，因此在化工机械设备设计中，要尽量避免采用复杂的几何形状，而进行设备形状的简化设计，这样就能最大限度地减少设备中死角的出现，降低因为积存化学物质而产生腐蚀的几率。

2.2 尽量减少设备中的缝隙

化工机械设备中的金属构件较易出现缝隙，并且如果液体流动不够顺畅的话，还会因为液体滞留造成应力增大，使缝隙腐蚀加剧，而缝隙腐蚀的出现又会引发孔蚀，并使应力腐蚀的情况恶化，那么存在缝隙的机械设备就会面临严重腐蚀的危险。为了避免这种风险，在进行设备设计时就应该尽量减少缝隙和接触面凹槽，避免化学品滞留。

2.3 选择合理的焊接工艺

在进行焊接工艺的选择时，设计者要明确防腐的需求，选择连续性焊接的技术工艺，并且需要焊接技术较高，焊接中要避免焊接缺陷比如咬边和焊瘤等，因为这种部位较易发生应力集中现象而造成耐腐蚀性能降低。而如果进行间断式焊接的话也会由于焊接点的出现造成设备中内应力增加，使设备更易被腐蚀。

2.4 选择优良的设备涂层工艺和材料

化工设备的防腐涂层可以降低设备构件与腐蚀性物质接触的概率，因此其防腐效果非常优异，尤其采用在焊接处进行优良防腐漆涂层技术操作，可以使焊接缝的耐腐性增强，这一过程的技术重点就是要注意不能因为涂层防护而引起设备强度与结构的改变，使机械设备的本身性能受到影响。就目前的防腐涂料而言，常见的有环氧树脂和酚醛树脂等几类防腐漆料，在进行实际化工设备设计中要根据设备的实际情况选择合适的涂漆，要针对设备构件的状态和材质标准、运转环境等进行研究，据此选择防腐性能与其他机械性能相匹配的涂漆材料。

2.5 进行设备的强度设计优化

由于化工机械设备的运转环境中存在大量具有腐蚀性的物质，因此设备就易因发生腐蚀损伤而降低设备强度，正是基于此，在进行化工设备的相应结构规划设计时就要进行强度优化，要根据实际情况进行腐蚀余量的设置，可以根据设计规范将这个腐蚀余量设定在设备腐蚀限值的二倍以上。

3 设备的腐蚀控制措施

3.1 外加电流法对金属材质进行保护

外加电流法是通过外加电源来对金属进行保护，即：在负极上接入保护对象，使其成为阴极，同时在废钢铁上接入正极，使其成为牺牲阳极，同时在外加电流的作用下，将引起阴极电势移向负极方向，而其上的还原反应将使保护对象免受腐蚀破坏。与牺牲阳极保护法相比，外加电流法中所用的电流由外电源提供。

3.2 通过材料改良来优化设备防腐性能

相同的设备，相同的环境，如果化工机械设备构成原材料的不相同，其抵抗腐蚀的特性也就不一样。一般情况下，化工机械设备大多都是使用一般的碳素结构钢，这种碳素结构钢的市场价格比较便宜，取材也比较广阔，对其进行加工的工艺也比较简单。碳素结构钢的主要是由碳和铁两种元素构成的，基本上不含有合金，在一般的环境中受到腐蚀的可能性并不大，但是在化工企业单位正常生产运行条件下，面对空气中含有大量的二氧化碳、二氧化硫以及其他的酸碱盐介质，化工机械设备的抗腐蚀性能就会大幅度较低，受到腐蚀的可能性就比较大。就拿使用最为广泛的Q235钢为例，这种金属材料在浓度比较高的化学介质中，就会很快的遭到腐蚀，所以在对化工机械设备进行选择的时候要最大限度地避免选择使用这一类别的结构材料制成的化工机械设备。要选择使用耐腐蚀的钢材制成的化工机械设备，比如使用：制造材料为16MnCu、09MnCuPTi等普通低合金钢的化工机械设备。用这些材料制成的设备虽然价格比较昂贵，但是它的使用寿命是采用普通碳素钢制成的设备的2～3倍，性价比非常合算。

3.3 在设备管理中强化保养措施

由于化工机械设备的腐蚀都是在无声无息的情况下发生的，因此在设备管理中强化日常设备保养就变得非常必要，化工企业要根据设备的运行环境、设备防腐情况等进行保养周期的安排，强化设备状态的检查力度，优化日常工作中的设备防腐保养技术水平，要能够及时发现锈蚀发生点，并进行科学处理。

4 结束语

总之，化工机械设备的防腐设计与技术措施的应用对于化工机械设备的运行稳定和安全具有重要作用，在进行化工机械设设计工作时要将防腐作为一项设计目标，根据化工设备的性能要求和技术标准进行防腐标准的确定，并利用材料选择、金属材料优化、强度设计等手段来使设备的防腐性能得到提升。

[1] 秦子良.议化工机械设备的防腐设计与应对措施[J].化工管理，2017，（21）：206.

[2] 朱可龙.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].广东科技，2014，23（12）：173-174.

[3] 景艳.刍议化工机械设备的防腐设计与应对措施[J].科技创新导报，2012，（36）：91-92.

[4] 张世涌，张瑞，高志华，樊登阔.化工机械设备的防腐设计及防腐措施分析[J].橡塑技术与装备，2017，43（4）：59-61.

[5] 李亮.化工机械设备的保养维护及防腐设计[J].机械管理开发，2017，32（04）：138-139.

[6] 高飞.化工机械设备的防腐措施探讨[J].科技视界，2015，（06）：59+81.

[7] 滑兴国.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].中国新技术新产品，2015，（24）：55.

[8] 隆玉林.化工机械设备的防腐设计及措施浅析[J].山东工业技术，2016，（15）：12.

Anti-corrosion Design and Countermeasure of Chemical Machinery and Equipment

Mao Guo-long

Chemical machinery and equipment is in the chemical industry in the production and storage and transportation of machinery and equipment，because of such equipment long-term direct contact with chemicals，the possibility of corrosion is higher，so the design of chemical equipment is necessary For the protection of such equipment，the anti-corrosion performance of the specially designed to reduce the equipment in the operation of the probability of corrosion damage，so that chemical machinery and equipment can be more efficient and stable operation.

chemical machinery and equipment；anti-corrosion design；response measure

TQ050.9

B

1003–6490（2017）11–0126–02

2017–08–21

茅国龙（1969—），男，浙江绍兴人，工程师，主要研究方向为化工机械管理。