无机化工生产中腐蚀性对材料选择的影响

赵慧平

摘要：在科技的不断发展下，无机生产应运而生，这将工业生产推向一个新的高度。在此生产过程下，产品的质量得到明显提升，但会受到温度、湿度等外界环境的影响，进而加剧设备的腐蚀。下面针对生产过程展开讨论，对腐蚀类型进行总结，并介绍几种典型的防腐蚀材料，阐述其生产过程具有的优势以及需要注意的问题，希望对化工厂的生产起到一定的参考作用。

关键词：无机生产；腐蚀类型；材料选择

现阶段我国对无机化工的研究速度正在不断加快当中，降低生产过程中的设备腐蚀程度，是目前各大化工产业面临的主要难题。设备材料腐蚀，究其根本原因是化学介质具有较强的腐蚀性。在长期研究过程中，还未找出能够替代化学介质的新型介质，因此需要将研究重点放在提高材料的防腐蚀性能上。

一、腐蚀类型概述

在长期的生产实践过程中，发现流动性较强的液体介质能够有效提升生产效率，但此类型的介质从化学视角来看，具有很强的腐蚀性。再加上介质本身的流动速度，配置浓度以及外界环境等多种因素的影响，严重腐蚀问题在化工生产中时有发生。通过对相关腐蚀问题的详细分析，可将腐蚀分为以下几种主要的类型：

均匀腐蚀。该类型的腐蚀是在电化学介质的作用下发生相应的腐蚀现象的，这种腐蚀方式是工业生产中比较普遍的腐蚀形态，发生几率较高[1]。电解液的腐蚀对象是材料表面，且对表面的腐蚀呈均匀，在电解液的不断作用下，金属材料的厚度逐渐减小，重量减轻。腐蚀作用进行到最后，金属材料出现穿孔等现象，结构稳定性遭到破坏。

石墨腐蚀。该类型的腐蚀在铸铁生产中最为常见，铁素体是铸铁的主要组成成分，石墨在其中主要是以网状形态存在的。在酸性较强的介质当中，铸铁材料会出现明显的腐蚀现象，其发生反应的物质是铁素体。铁素体含量较多的地方，腐蚀现象越严重，从材料外表来看，腐蚀现象主要表现为材料锈蚀，进而增加材料的重量。

磨损腐蚀。此类型的腐蚀在化工生产过程中也是比较常见的，液体介质会流经材料表面，流速越快，介质与材料表面产生的摩擦就越大，再加上介质本身的腐蚀特性，加剧材料的腐蚀程度[2]。若发生磨损腐蚀，材料表面会出现微小裂缝、孔洞，不同材料表面发生磨损腐蚀的表现存在差异。

二、典型材料应用探析

（一）钛材料

该材料具有质量轻、结构强度高等明显优势，极易和氧、氢等非金属元素发生反应，且生成的化合物非常稳定。此材料的自钝能力较强，若在各种因素的影响下出现机械损伤，能够依靠自身强大的修复功能，将材料快速恢复到最佳状态，尤其是在氯离子浓度较高的介质中，钛的修复性能得到充分体现。基于上述显著优点，该材料在无机生产中具有很广的应用范围，我国目前正在不断扩大钛材料的使用领域。此材料通常用作制造冷凝器，与传统的碳钢冷凝装置相比，采用钛制成的泠凝器寿命大大增加，最少可使用十年，节省制作成本的同时有效提升企业的利润。

化工生产过程中，阀门是生产系统的重要组成部分，目前我国用到阀门主要包括截止阀、旋塞等，在传统工业生产中，不锈钢、铸铁是制造阀门的主要材料。在生产工艺不断被优化的背景下，阀门制造材料逐渐被钛取代。原来使用阀门材料，其寿命平均在三个月左右，且铸铁会在氧化作用下，使阀门重量增加，铁锈的脱落破坏阀门结构，泄露问题在工业生产中经常发生。与传统材料相比，由钛制成的阀门，理论上寿命最少为20年，有效减少化工生产安全事故，工艺过程的稳定性也得到明显提升。

随着时间的推移，钛在我国无机化工的应用逐渐增多，泵叶、冷却管等设备中使用较多的重要零件[3]。在现有零件制造的基础上，相关人员还在不断研究性能更加优良的设备制造原材料，目前由钛材料制成的静态装置、传动装置等，在腐蚀性较强的介质中，抵御腐蚀的性能明显增强。

（二）不锈钢

1.奥氏体

目前我国工业生产过程中，针对不锈钢的各项应用技术非常成熟，奥氏体作为不锈钢材料的其中一种类型，具有良好的防腐蚀性能。奥氏体中不锈钢分为不同种类，且特点和应用对象都有所不同；00MO5不锈钢，此类型的材料对抵抗磨损腐蚀有明显效果，在设备的制作过程中，其冷却管的材料通常为此种不锈钢，此外长期浸泡在海水中的冷却管，其制作材料也采用该种不锈钢。此材料目前还没有统一的标准，因此其推广受到一定限制；904L不锈钢，该材料中铬、镍、钼的含量相对较高，比上一种材料的抗腐蚀性能更强，且设备能够适应加工温度的冷热交替，通常工作环境较为恶劣的设备通常使用该种不锈钢作为制作材料；316L不锈钢，此类型材料具有较强的抗氧化性能，因此在管道、仪表等制造中应用较多，

2.双相不锈钢

在介质为氯化物的溶液中，此类型的不锈钢具有很好的应用前景。通常设备中具有蒸发、吸收功能的部位，都是由此种材料制成的，能够有效抵抗溶液结晶对设备内表面产生的腐蚀作用。该材料的出现，有效延长设备寿命，化工企业的效益进一步得到提升。

3.非金属

工程塑料可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料[4]。该类型的塑料又分为以下两类：热塑性。例如聚乙烯、聚丙烯等，通常是塑料制品的原料，不仅结实且耐腐蚀；热固性。刚度差是此种材料的明显缺陷，在生产过程中通常加入纤维来弥补这一缺陷。总的来说工程塑料在设备的很多部件上都有体现，例如管道、泵等零件。

玻璃钢。这是一种复合型材料，是树脂、纤维的合成物质，前者粘合性较好，后者能够提高材料强度，制成的混合材料重量较轻且耐腐蚀性较强，可在高温环境下连续工作。基于其优良的性能，此材料在管道、储罐以及电缆桥架等的制作上都有使用，制造初期需要投入較多的成本，但维护次数明显减少。从长远发展考虑，企业最好选择此种材料。

三、结束语

综上所述，是对无机化工的相关介绍，着重阐述腐蚀性对设备的影响，并对腐蚀类型进行总结，最后将目前工业生产中使用的典型防腐材料进行介绍。从中可以看出提高材料抗腐蚀性能的重要性，耐腐蚀性增强，设备维护次数减少，使用年限延长，且化工废弃物减少。目前我国还在不断研究性能更好的防腐材料。

参考文献：

[1]肖建忠.简析无机化工生产中的腐蚀性与材料的选择[J].化工管理，2016，（26）：343.

[2]徐文众.无机化工生产中腐蚀性对材料选择的影响[J].中小企业管理与科技，2016，（7）：274-274.

[3]黄志信.论析无机化工工程中的材料腐蚀特性[J].华夏地理，2016，（4）：199.

[4]宋亮，任毅，方晴.烧碱工艺仪表防腐蚀材料的选择[J].中国石油和化工标准与质量，2013（17）：21-21.

（作者单位：江苏中楚安全科技有限公司）