化工机械的腐蚀机理与防护措施研究

卫 兵

（南京博纳能源环保科技有限公司，江苏南京 211500）

化工机械的腐蚀机理与防护措施研究

卫 兵

（南京博纳能源环保科技有限公司，江苏南京 211500）

化工机械是化工生产的基础保障，而化工行业的工作环境，决定了机械设备的腐蚀无处不在。在化工生产中，要充分了解化工机械发生腐蚀的原因和机理，进而采取相应的防腐蚀措施，以减少腐蚀对机械设备带来的损害。通过分析腐蚀发生的原因、机理及防腐蚀措施，探究提升化工机械防腐能力的方法。

化工机械；腐蚀；机理；防护

腐蚀是物体材料与外界环境之间发生化学或电化学反应而导致材料变质或功能遭到破坏。腐蚀会造成大量材料因过早变质而失效，造成资源大量浪费和能源损耗。化工行业存在着大量腐蚀性介质如酸、碱、盐和有机溶剂等，极易引起化工机械设备的腐蚀，机械设备被腐蚀对外形及性能等方面产生负面影响，给化工企业带来严重的损失。因此应加强对化工机械的防腐保养，研究化工机械腐蚀的机理，采取相应防腐措施以提高化工机械防腐能力。

1 腐蚀的原因、种类

化工行业的机械设备通常处于高温高压、或酸或碱的环境下，在这种情况下机械本身的金属材料易与环境中的酸、碱、盐等化学物质发生化学反应，从而导致腐蚀现象的产生引起化工机械的损坏。腐蚀通常发生在外界化学物质与机械接触的一面，由外而内，逐步延伸。由于化工机械表面通常与外界直接接触，因此易与外界环境发生物理或化学反应，如在潮湿、高温高压、酸性或碱性的环境里[1]。而在机械设备内部，也可能因受到化学物质的沾染而发生腐蚀现象，如化工储罐很容易在罐体内部腐蚀而发生泄露事故。

机械设备易因受到一些因素如电解质和电极作用、湿度和温度等影响而发生腐蚀。另外在机械设备通电的情况下，也易发生电化学反应而引发腐蚀，这就是电化学腐蚀。金属具有化学活性，易于受环境介质影响发生腐蚀。金属腐蚀涉及面广，机理复杂，其分类方法见表1。

表1 金属腐蚀的分类方法

2 化工机械腐蚀机理研究

2.1 电化学腐蚀机理

金属与环境介质之间发生一个阳极反应和一个阴极反应，即在金属内部形成一个电子回路。以金属为阳极，以环境介质为阴极，通过金属阳极的离子化，即可发生腐蚀。

2.2 大气腐蚀机理

污染较重的区域，空气中含有大量SO2、CO2及硫化物等气体或粉尘，与水反应形成无机酸，并与铁等金属物体发生化学反应，从而导致金属物体的腐蚀。如钢铁极易被空气中的SO2腐蚀而遭到破坏。

3 化工机械防腐措施

3.1 电化学防腐

要减轻金属腐蚀则可让金属设备成为原电池的阴极。一种是可通过外加电流的方式，使要被保护的金属成为阴极，而另外一极则为阳极，从而使得阴极金属被保护免遭腐蚀，这种称之为外加电流法。另一种方法则是使需被保护的金属电势较低，作为阴极，而另一金属的电势较高，作为阳极，从而使阴极下的金属免遭腐蚀，这种方法称为牺牲阳极保护法。在实践中电化学保护法比较常用于海水、河水或土壤中金属设备的防腐[2]。目前我国常用的牺牲阳极材料有镁阳极、锌阳极和铝阳极等。

3.2 机械设备防腐管理

加强机械设备管理，生产过程中防止对机械设备损伤，因损伤部位易形成原电池反应，引起机械表面金属的腐蚀。另外须做好机械设备的防腐管理工作，对于不同材质的机械设备，结合所处环境因素采用不同的防腐管理。如金属机械在潮湿的环境中运行，易发生化学反应而产生腐蚀，应针对潮湿环境采取相应措施，如减少潮湿，对机械进行防潮防腐保养等方法。

3.3 做好机械设备选购

对于化工机械设备采购，既要根据化工工艺和安装尺寸等选择合适型号，同时还应结合企业经济实力，另外必须认真了解机械设备的参数性能。结合机械设备安装后的生产环境条件，选择化学性能或耐腐蚀性能够适应生产环境要求的化工机械。且在机械设备安装好后必须做好防腐，增强化工机械的防腐性能。如可将化工机械与外界介质直接接触的金属表面涂上防腐材料，避免机械金属表面与外界介质的化学反应而产生腐蚀现象。

3.4 开发和应用耐腐蚀材料

仅靠防腐很难完全避免腐蚀，在化工实践中对新的耐腐蚀材料进行开发和应用也很重要，可减少腐蚀的损失达30%以上。目前已开发出高性能耐蚀合金材料，如304、316型等通用不锈钢、奥氏体不锈钢（20号合金）和钛、钛合金及锆材等三个档次的耐蚀合金。同时耐蚀非金属材料的应用也很广泛，可用于制作整体化工设备，主要材料为塑料、石墨和陶瓷等。另外耐蚀非金属材料还可用作耐蚀衬里层。

3.5 表面防腐蚀

对与化工机械的腐蚀现象，可采用表面防腐蚀技术进行防护。在实践中，通常对化工机械采用耐蚀涂料涂刷，使化工机械与外界介质隔离，从而避免发生化学反应引起腐蚀。在化工实践中，耐蚀涂料的应用很广泛，常被用于化工装置、化工储罐的内外壁以及输油输气管道等。

4 结束语

化工产品对人们的生产和生活具有非常重要的作用，而在化工生产中机械设备的腐蚀无处不在，给企业带来损失的同时，给环境也带来不小的影响，因此须做好化工机械的防腐工作。要充分了解化工机械发生腐蚀的原因和机理，采取相应的防腐蚀措施，以减少腐蚀对机械设备带来的损害，实现机械设备的正常运行。

[1] 陈棋坤.提高化工机械防腐能力的方法分析[J].化工管理，2016，（9）：183-184.

[2] 陈霞.提高化工机械防腐能力的探讨[J].广东化工，2009，（6）：205-206.

Corrosion Mechanism and Protective Measures of Chemical Machinery

Wei Bing

Chemical machinery is the basis of chemical production protection，and the chemical industry’s working environment，determines the corrosion of mechanical equipment everywhere.In the chemical production，to fully understand the chemical machinery corrosion causes and mechanisms，and then take the appropriate anti-corrosion method to reduce the corrosion of mechanical equipment damage.In this paper，by analyzing the causes of corrosion，mechanism and anti-corrosion measures to explore ways to enhance the corrosion resistance of chemical machinery.

chemical machinery；corrosion；mechanism；protection

TS206

：B

：1003–6490（2017）04–0149–02

2017–04–06

王爱国（1971—），男，河南濮阳人，工程师，主要从事机采管理工作。

收稿日期：2017–04–02

作者简介： 冯巧珍（1988—），女，重庆人，技术员，主要从事气藏动态分析工作。

收稿日期：2017–04–05

作者简介： 卫兵（1966—），男，安徽蚌埠人，工程师，主要从事化工环保类机械研究。