关于预防化工设备腐蚀及故障的研究

周涛 陈天天 王倩倩（河南省化工研究所有限责任公司，河南 郑州 450000）

关于预防化工设备腐蚀及故障的研究

周涛 陈天天 王倩倩（河南省化工研究所有限责任公司，河南 郑州 450000）

随着社会的发展，化工产品在人们生活当中所占的需求比例越来越高。为了扩大企业生产规模并提升产值效益，化工企业设备不断增添、更新或升级。然而化工设备的腐蚀及故障问题却无法避免，同时二者又是影响企业发展的重要元素。如何结合腐蚀及故障发生的原因，进而采取针对性地预防措施和处理办法，以最大限度地减少腐蚀故障发生的几率，是化工行业首要解决的课题。

化工设备；预防；腐蚀；故障

生产环境决定了化工设备易受到腐蚀影响，甚至在一些特定条件下，腐蚀现象尤为严重，从而导致机器故障发生，进而给化工企业带来了不必要的经济损失，严重制约了企业可持续发展。目前，化工设备科技应用水平越来越高，生产连续性非常紧凑，因此，一旦出现故障，轻则会降低生产效率，重则会危害生命财产安全。由于化工原料的特性使然，一些故障多由设备腐蚀引发，因此腐蚀与故障的发生有机关联，都是危害化工生产的重要元素。基于此，要想延长设备使用寿命，并稳固生产流程，这就需要石化企业加大对化工设备腐蚀及故障的研究，不断总结规律，并从实践中探索防腐的新技术工艺，以推动石化企业实现稳定可持续发展的目标。

1 对化工设备腐蚀原因及分类的分析

1.1 化工设备腐蚀的原因

首先，化工设备多由金属材料构成，而不同金属的抗腐蚀能力并不相同，因此化工设备所产生的腐蚀效应也不尽一致。一方面，设备材质粗糙、组织不致密和技术工艺不精确都会加速腐蚀现象的出现。另一方面，化工设备多处于酸、碱、盐等高腐蚀空间，而且不可避免地会与腐蚀性化学原料进行接触，因此，设备易于受到腐蚀干扰。其次，化工设备在生产加工过程中，会受到温度的改变、涡旋冲刷以及应力作用的影响，因此腐蚀反应一旦出现，则会逐渐加剧。最后，化工设备出现腐蚀的成因还与其结构设计的形状及质量有很大关联，例如：与设备的材质、开口、缝隙以及焊接工艺都有直接关系。此外，人为操作不当也是造成设备腐蚀的重要因素之一，例如：防腐措施不得当、设备管理不及时以及设备超负荷运行都会导致设备提前出现腐蚀现象。

1.2 化工设备腐蚀的分类

化工设备腐蚀多由输送介质中的化学物质引发，因此化学腐蚀占据主导，其次为电化学腐蚀。而根据腐蚀作用的机械原理，又可分为冲击腐蚀和应力腐蚀。此外，根据设备腐蚀部位区分，又包括内腐蚀和外腐蚀。而且在环境湿度、沉积物、细菌、应变以及压力的变化下，化工设备都会出现不同类型的腐蚀机理。

2 对化工设备故障成因的阐述

2.1 功能设计不科学

化工设备出现故障多由于功能设计不科学引起，也就是说，装置设备在设计的初级阶段并没有严密地考虑到生产中设备能否经受腐蚀。这不仅说明了设计对于设备的重要性，同时也提醒石化企业在选用设备时，一定经过反复考察验证，以选取安全、可靠、耐用的机械设备。此外，化工设备还需要在使用中满足工作标准，假如违反规定，也会造成设备出现故障。

2.2 使用方式不当

化工企业种类繁多，其产品类型也多种多样，而且不同产品的生产流程也非常繁琐。但其生产流程都可用三个过程来概括，即：准备过程、加工过程和后期处理过程。三个环节紧密相连，且相互协调才能实现高效稳定生产。然而一旦在设备使用过程中，出现操作失误或先后顺序的改变，那都会引发设备出现故障。

2.3 缺乏实效的维护保养

一般来讲，化工设备的造价很高，然而不出意外的情况下，使用寿命还是比较长的。但前提是需要设备在后期能够得到有效的保养，才会达成稳定运行的目标。一方面，化工设备的生产环节较为恶劣，而且伴随的各种腐蚀及磨损，如果维护和检修环节跟不上，那么化工设备的设计功能就很难保障，进而造成潜在安全危险。另一方面，化工的连续生产特点决定了设备整体性维修时间少且短，因此疲劳运营现象十分普遍，而缺乏定期的检查和区域性维护是导致故障发生的又一关键要素。

3 预防化工设备腐蚀及故障的对策

3.1 合理选用设备

首先，化工设备的选择不仅要求材料要确保高质量，而且材质的设计要科学合理，尤其是要具有超强的防腐效果。据调查显示，大量化工设备成分均采用了普通碳素钢材料，该材料在无腐蚀介质、干燥环境下，其抗腐蚀性能非常的强，实践中若在酸碱、磁场以及潮湿等环境条件下，则化工设备的抗腐蚀性会大幅度降低，很容易被腐蚀。基于此，可采取如下措施予以防治。第一，外表涂料。对于化工设备的外表增加适量的、具有抗氧化性涂料，以此来有效增强化工设备的抗腐蚀性，并且使化工设备能够与运行环境相互隔绝，实现抗腐目的。其次，设备的选择要凸显性价比，既经济实用又能够确保使用周期。最后，设备材质的选择要与防腐环境紧密相连，例如不同酸碱生产环境下，就需要考虑不同金属的耐腐蚀能力。此外，结合生产实际情况，对于局部或整体有特殊要求的设备，在选取中要慎重对待。

3.2 表面图层处理法

化工设备表面图层是预防腐蚀的重要途径，其包含为涂漆、金属覆盖和电化学保护法等。首先，涂漆较为常见，通过涂抹一层防腐蚀漆料，可以有效延长设备的抗腐蚀能力。其次，将具有耐腐蚀性的金属附着于设备表面，进而形成较为致密的氧化膜，这样可以充分实现防腐目标。最后，运用原电池理论将被保护金属作为腐蚀电池的阴极，以避免化工设备受到的电化学侵蚀。

3.3 构建智能化检测体系

化工设备十分庞大且复杂，单靠人工统计和维护，势必会造成疏忽或遗漏。因此将计算机技术引入到设备维护中来十分必要。它既可以实现智能化的实时监控，又可以及时准确地将预警信息上传至监管单位，以为安全生产提供自动化保障。此外，智能化检测体系的构建还需要对全部化工设备进行全面的设计，并健全质量合格标准制度和章程，以推动化工设备能够有效降低故障及维修频率。

3.4 提升工作人员的整体素质以及提升设备自身的性能

提升工作人员整体素质，加强对其这些方面的知识、技能培训，因为操作人员自身的素质与能力，在很大程度上间接影响着化工设备的运行质量与状态。由此，在上岗前我们应该对操作人员进行必要的相关培训，尤其要做好化工设备操作应用方面的培训工作，确保操作人员做到了解设备性能、操作规范以及工艺流程，尤其是应用、检查以及保养和修理方面的工作，并且对他们进行考核，通过考核后，才允许其正式上岗作业。其次，构建全面的化工设备管理机制，化工设备实践应用过程中，应该严格遵循化工设备的自身性能与特点，针对化工设备的特点，制定科学、严谨、合理的制度，尤其是操作规范、定期检查要求以及工艺流程和责任制内容。在此过程中，应当严格按照化工设备工艺流程、特点，对化工设备科学配备。根据化工设备结构、性能，合理布置任务，同时设置测量、监控设备。最后，对化工设备磨损规律、特点进行总结与观察，以此为正常的设备维修提供依据。此外，要对非正常磨损、腐蚀原因深入研究和思考，从而为今后的化工设备的应用、管理提供有价值的信息。

总之，化工设备的腐蚀原因多种多样，而且发生故障的机制也各不相同，这就需要化工企业加大对腐蚀及故障成因的研究，进而掌握其特性和规律，以从根本上提升维修效率，并促进维修手段实现多元化的发展，最终确保企业取得经济效益的最大化。

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