化工机械设备腐蚀原因及防腐措施探究

崔志强

（大连福佳·大化石油化工有限公司，辽宁 大连 116600）

引言

化工生产环境较为恶劣，在生产过程中存在一定的危险因素。因此，在化工生产过程中安全生产为第一要素。近几年来，我国发生的化工安全事故较多，大部分原因为化工机械设备故障，在检查设备中未曾发现，最终导致出现安全事故。在化工施工过程中，化工机械设备为主要设施，但化工机械设备的腐蚀问题成为化工施工最大的安全隐患。据不完全统计，化工机械设备使用寿命与正常使用理论值相比缩短到40%。严重影响我国化工行业的正常发展。针对此种发展现状，本文对化工机械设备腐蚀问题进行分析，并提出防腐设计策略，以此保证化工机械设备使用安全，增长其使用寿命，从而提升化工行业经济利益。

一、化工机械设备腐蚀的原因分析

（一）内部原因

（1）机械设备材料原因。金属是绝大多数化工机械设备的构成材料，金属容易被腐蚀。金属防腐性能的强弱与金属中晶粒的粗细关系密切，晶粒越小、密度越大，金属的防腐性能就强；反之，防腐性能就差。目前化工机械设备中很多都是低密度、粗颗粒的材料，因此其腐蚀的速率很快，尤其是铁质的部件，容易受到氧化。（2）液体腐蚀原因。在化工生产过程中，机械设备要与介质和溶液相接触，由于化工介质和溶液都具有很强的腐蚀性，这就造成化工机械设备的腐蚀问题，而且如果是与硫化氢、氢氧化钠等溶液接触，其受腐蚀就更为严重，这就降低了机械设备的使用寿命。（3）机械设备表面情况原因。化工机械设备的外壳表面的腐蚀不是最具有威胁的，最重要的是其内部零件的腐蚀，因为一旦内部零件受到腐蚀就会直接影响到使用安全。一般情况下，机械设备首先是表面受到腐蚀，造成纯金属直接暴露，这样就进一步加快了腐蚀的速度。此外，机械设备的表面腐蚀后，其运行的磨损度也提高了，导致腐蚀的速度更快。

（二）机械设备腐蚀的外在因素

影响化工设备腐蚀的外在因素比内在因素更为常见，主要的原因就是化工设备所工作的环境是无法改变的，所以，想要对化工机械设备进行防腐，就需要从设备本身需求解决方法。对化工机械设备造成腐蚀的外界环境有金属粒子、溶液的PH以及氧气的含量等，也会存在一些物理因素影响设备的腐蚀，一些溶液一开始并不会与金属发生反应，但是当温度升高到一定的情况下，就会与金属发生反应，从而造成金属的腐蚀。

（三）化工机械设备发生腐蚀机理

机械设备在长期使用中，会受到周围环境以及不同使用条件影响，最终发生腐蚀现象。化学机理主要分为电化学腐蚀机理和工业气体腐蚀机理。电化学腐蚀机理主要是由于化工机械设备表面与环境中的金属导电离子产生的一种化学反应。主要电化学腐蚀原因为阳极发生氧化反应，从而对机械设备造成腐蚀。工业气体腐蚀主要是指空气中的二氧化碳等含量过大，并在空气中存在一些挥发性气体，对机械设备造成腐蚀，如果机械设备所在的环境过于潮湿，则会加快腐蚀速度。

二、化工机械设备防腐的具体措施分析

（一）控制机械设备的材料

化工机械设备的自身材料防腐能力非常关键，材料的防腐性能具有搭配的机理，即不同的化工生产环境需要选择不同材料的机械设备，因此要合理地控制和选择机械设备的材料。例如，在浓硫酸的环境中要应用钢设备，在强氧化的环境中要应用钛金属设备，在氢氟酸的环境中要应用蒙乃尔设备，这是利用非氧化介质和还原性来减缓设备腐蚀的速率。提高机械设备防腐性能还可以通过金属的合成和加工来实现，因此，对于造价高的部件要采取重点保护措施，同时要将使用寿命不同的金属材料区分开，以免因为局部腐蚀发展到影响整体的性能。需要传导热量的部件避免采用容易氧化的材料，以免影响其导热的性能。

（二）选用合适机械材料

化工机械设备的最终防腐应落实于金属材料中，金属材料的防腐性能具有搭配机理。在设计中应根据不同的生产环境选择合适的金属材料。如钢可以应用于浓硫酸的环境中，钛应用到强氧化的环境中。此种方式主要是通过还原性减缓机械设备的腐蚀速度。同时，金属的合成与加工也能够有效提升化工机械设备的防腐能力。纯金属在一般情况下，抗氧化能力较差。因此，要有效提升化工机械设备的整体性，应将不同金属材料分开使用，避免出现局部腐蚀问题，影响整个机械设备。通过此种方式进行化工机械设备防腐计划，提升化工机械设备使用安全性。

（三）对结构和工艺进行防腐设计

对于机械设备而言，自身的结构也会对防腐能力产生一定的影响，如果机械设备在设计上存在不合理的情况，或者设计的过于复杂，那么就会导致积液、积尘情况的出现，所以在对机械设备进行设计的过程中，要将设备的防腐能力考虑进去。结构和工艺进行防腐设计应该遵循以下原则：第一，在结构上要减少裂缝的出现，这样能够有效的减少表面出现刮痕，也便于日后的维护和清洗；第二，在结构的设计上避免设计形状的复杂，尽可以的使用同一种材料，避免出现多种材料。

（四）提高操作人员的水平和安全意识

大部分化工机械设备在投入使用前都进行了防腐处理，但是在实际的操作过程中，有的操作人员技术水平较低，错误的操作导致设备振动增加、间歇性停工等，使得焊接的角落位置产生裂痕，从而使得设备的局部位置发生腐蚀。因此，要加强对相关人员的专业知识培训，提高操作人员的专业知识和技术水平，进一步减少对机械设备的损害。机械设备操作人员要时刻树立安全责任意识，严格遵守相关规范，要定期检查各种设备，若发现腐蚀和损坏现象要及时上报并采用防护措施，提高生产中的安全性。同时，化工企业要处理好排放物，防止排放物污染水体和大气，从而进一步腐蚀到设备。

结语

综上所述，随着社会经济的发展，化工企业在生产上得到了很大的提升，机械设备的使用变的越来越频繁，使用的范围也变的越来越广泛。机械设备的腐蚀一直是一个重要的问题，为了能够进行有效的防腐，需要从材料上、设计上进行不断的改进创新，从而提升机械设备的防腐能力，有利于化工企业减少成本的使用，从而推动我国化工企业的可持续发展。