化工设备防腐问题与防护分析

冯大维

摘  要：社会快速发展，国家经济水平得到了明显提升，化工产品在大众生活中占据了越来越高的地位。化工产品的需求量也得到了明显提升，对应化工设备也得到了快速发展，其中化工设备防腐问题逐渐引起重视。文章针对化工设备经济损失状况、腐蚀成因、腐蚀分类及防护方法等进行了详细探讨，旨在为化工行业的顺利发展提供一定借鉴价值。

关键词：化工设备;防腐问题;防护分析

中图分类号：TQ050.9       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）01-0127-02

Abstract： With the rapid development of society， the national economic level has been significantly improved， and chemical products occupy a higher and higher position in public life. The demand for chemical products has also been significantly improved， and the corresponding chemical equipment has also been developed rapidly， in which the anti-corrosion of chemical equipment has attracted more and more attention. This paper makes a detailed discussion on the economic loss of chemical equipment， corrosion causes， corrosion classification and protection methods， in order to provide a certain reference value for the smooth development of the chemical industry.

Keywords： chemical equipment; anti-corrosion problem; protection analysis

引言

当代社会快速发展，各大企业对相应生产设备提出了更高要求。在大型石油、化工企业的发展中，化工设备起到了重要作用，对产品质量、产量、成本等产生了明显影响。一般化工设备设计中，必须加强其腐蚀要求的合理分析，腐蚀控制一般是由设备专业及相关负责人进行考虑和设计，但是受多方客观因素影响，化工设备防腐仍存在较大缺陷，导致设备本身存在较大的安全隐患。因此，必须结合化工设备使用环境、自身材质要求等进行分析，考虑其腐蚀原因、腐蚀种类，有针对性地进行设备防腐蚀控制，保证防腐措施的全面落实，提高化工设备的安全使用性能。

1 化工设备腐蚀造成的经济损失

当下，化工产品具有使用范围广的特点，各种化工产品逐渐渗透到了日常生活中。相關报道表明，全球范围内，每年约有10%的钢铁变成废料，其主要原因便是腐蚀，部分相关化工设备因此还会受到负面影响。国内腐蚀原因导致的经济损失高达200亿。据统计资料表明：金属腐蚀会引发严重的经济损失，一方面会引发国民生产总值下降，另一方面还会导致经济发展缓慢。因此，诸多化工厂家也在进行设备腐蚀、防腐措施的分析，力求快速解决相关问题，最大程度的提高企业经济效益、缩小生产成本。

2013年，中石油某分公司液态氢沉降罐内部发生了严重的鼓包现象，主要原因是氢致鼓包，最严重位置直径为200mm，还有盐酸储罐、异构化储罐等，均容易发生类似的鼓包现象，严重时还会导致分层、微裂纹现象。图1是某企业盐酸储罐的腐蚀示意图，危害作用十分明显。

2 化工设备腐蚀成因分析

相关人员必须充分了解化工设备腐蚀成因，结合腐蚀原因进行解决方案的选择。设备腐蚀不但会导致化工生产受到负面影响，还会明显缩减设备的使用寿命。腐蚀严重时还会导致管道渗漏问题。化工设备的使用中，诸多原料、中间产物都是剧毒物质，易发生各种化学反应、副反应，严重时还会引发爆炸现象，这些问题都严重的威胁到了大众生命财产安全。因此，化工设备防腐措施的研究具有较高重要价值，可快速提高生产过程的安全性、稳定性，保证企业经济效益不受影响，对大众生产生活起到了积极作用。化工设备腐蚀主要是设备在周围环境作用下，所发生的化学、电化学现象。本文针对腐蚀成因、腐蚀分类等进行了详细分析。

2.1 化工设备腐蚀成因

首先，内在因素。内在原因引发的腐蚀包括下述几类：材料影响，一般设备均为金属材料制备，不同材料的抗腐蚀效果不同。设备制造环节中，技术工艺不精确也会导致设备易发生严重腐蚀。实践经验表明，设备表面防腐工艺对其后续使用效果会产生直接影响。此外，从设备外形、内部结构出发进行分析，其接口位置不紧密、缝隙问题等也会引发腐蚀现象。

其次，外在因素。外在原因主要是指外部环境导致的腐蚀。化工生产中，无法避免腐蚀性介质和原料，如酸、碱、氧化物质等，同时还会受到外界气温、空气湿度的影响。生产过程中，必须考虑操作规范性、合理性，避免其他杂质的渗入。避免其他物质和生产原料等发生副反应，降低设备腐蚀发生几率。

2.2 化工设备腐蚀分类

本文针对化工设备腐蚀进行了简单分类。主要包括化学腐蚀、物理腐蚀和电化学腐蚀三类。化学腐蚀主要是化学原料导致，产品生产和加工过程中，原料和设备接触位置易发生化学反应，多为金属氧化还原反应，进而导致设备腐蚀问题。物理腐蚀多为高温状况下发生的。高温环境中，溶解、渗透等均会导致物理破坏作用，进而导致化工设备受到腐蚀。电化学腐蚀一般是生产过程中，金属和生产原料电解质溶液发生电化学反应所引起，易导致设备受损、破坏，进而导致设备腐蚀。这一现象主要是发生在低温、潮湿的环境中。化工生产环节中，腐蚀现象较为广泛，引发产品生产商遭受了巨大的经济损失，严重时还会导致化学产品的生产质量受到负面影响，降低了大众生活质量。

3 现代化工设备防腐策略分析

3.1 防腐设计

当下，化工设备的防腐中，防腐控制需从起因出发进行分析，腐蚀问题成因较多，需从主观、客观角度出发对其进行细致化、全面化的分析。结合化工设备设计状况分析，必须保证设计人员具有全面的防腐常识，结合设备运行环境、设备功能和产品特点等进行分析。设备设计中，必须加强结构、防腐规划、材料属性、设计工艺几大方面的合理分析。近年来，国家信息技术快速发展，先进的技术理念、理论体系等逐渐引入。仅就现代化工设备而言，设计工作人员必须合理应用先进的生产设计方法，借助计算机辅助系统进行设计和优化，提高设备安全等級、可靠程度。此外，必须保证现代化工设备、构件材料的一致性，针对连接位置的缝隙、焊接工艺等进行严加管控。

3.2 表面预处理的有效控制

结合当代化工设备防腐处理现状，必须明确设备表面处理的重要性，提高表面防腐控制效果。结合实际状况分析可发现，当代化工企业在运行中，应用最多的便是表面防腐措施，包括喷砂、喷剂两种方法。具体实践环节中，要针对化工设备表面结构、性能状况等进行处理。采用适宜的预处理方法进行设备除杂，尤其是表面锈蚀严重、氧化严重的区域，更要提高重视。从设备表面干燥度、清洁度进行分析考虑，并选择合适的喷砂喷剂材料。此外，还要结合设备生产环节中常见问题进行种类的选择，保证材料的科学性、合理性，以期提高设备抗腐蚀效果。材料配置期间，要结合相应的标准规范、降低不规范情况的发生，提高喷涂效果。作业环节中，必须加强管控效果，保证现代化工设备所有位置均可覆盖到，降低腐蚀问题发生几率。

3.3 电化学保护的分析

电化学保护是针对现代化工设备腐蚀状况提出的应对方案，主要是针对当代化工设备表层进行保护的方法，避免其与空气直接接触引发的腐蚀问题，从阻断电化学腐蚀路径的角度出发进行防护。电化学保护主要包括阴极、阳极保护两种形式，不仅可以起到防护一般腐蚀的效果，还可避免点腐蚀、冲击腐蚀等状况的发生;后者主要是指，及时将被保护的金属元件和外加直接电源的正极进行相连，经由电解质溶液完成保护作用。使其构建成较为稳定的保护状态，降低腐蚀速度。

3.4 缓蚀剂的合理使用

现代化工设备的防腐管理中，缓蚀剂是常见方法之一，可对设备表层起到良好的保护作用，降低腐蚀速度。尤其是金属性质的化工设备中，防腐效果更加突出。需引起重视的是，这一方法对当代常见的金属化工设备而言具有更加稳定的效果。缓蚀剂一般使用较为便捷，一般仅在介质内部掺入适量缓蚀剂便可达到抗腐蚀效果，保证其在电机位置处发生明显吸附作用，建立良好的保护膜结构。当然，为了保证缓蚀剂发挥良好稳定的效果，还可基于现代化工设备进行特征化、环境效果的分析，进行缓蚀剂种类的合理选择和优化。

3.5 化学介质浓度的限制

化学介质浓度对设备腐蚀具有直接影响，当代化工设备前期使用中，设计是依照相应标准规范执行，当生产环节中不同工况介质浓度与初期不同时，极易引发设备腐蚀问题。如化学介质中可能会包含硫化氢、水等物质，极易增加设备腐蚀效果。以焊接操作为例，必须合理考虑硫化氢、水的浓度，并调整二者含量，可降低焊接处发生腐蚀破裂的状况;焊接后如果未及时进行热应力处理，则需进行氢氧化钠浓度的调控，保证环境温度、环境压力的合理控制。降低设备腐蚀破裂几率。

4 结束语

本文针对现代化化工设备的防腐措施进行了全面分析，针对化工设备腐蚀原因、腐蚀种类和影响因素等进行了探讨。而后提出了化工设备的防腐策略，力求快速提高化工设备的可靠度、高效性，为化工行业的发展提供有效支撑。

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