石油化工机械设备腐蚀原因及优化

摘要：我国石油化工生产具有一定的特殊性，在实际生产过程中极易接触不同的腐蚀物质，这些腐蚀物质会给生产设备带来不利影响。如严重影响设备自身的功能和美观性，给石油化工企业带来不必要的经济损失。基于此，文章阐述了石油化工机械设备保护的重要性，分析了石油化工机械设备腐蚀的危害，总结了相应的优化措施。

关键词：石油化工;机械设备;腐蚀;原因优化

目前，我国化工行业规模在不断扩大，化工设备日益更新，所须资金不断增加，但化工设备生产过程中极易出现腐蚀问题，严重影响化工设备的使用年限，无法实现预期的使用质量，威胁着化工企业的正常生产，这就需要相关部门深入分析石油化工设备的腐蚀问题，做好石油化工机械设备的保护工作。

一、石油化工机械设备腐蚀的危害

在石油化工生产过程中，石油化工机械设备普遍处于恶劣的工作环境中，设备实际运行极易受腐蚀性溶液的影响。通过分析石油化工设备生产过程中的腐蚀问题发现，石油化工设备的腐蚀机理主要分成两种，分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。其中，化学腐蚀指的是金属管壁和周边介质产生的直接化学反应，导致金属介质的物力性能和化学性能发生变化，其主要特点是在化学反应过程中，金属内部和金属介质不出现电流。电化学腐蚀指的是金属和电解质溶液之间受电荷流动出现的变质腐蚀。在电化学腐蚀过程中，金属阳极会出现电子，阴极接收电子在金属中形成电流。在石油化工设备生产过程中，从腐蚀形态差异性的角度进行分析，石油化工设备遭受的腐蚀主要分成全面腐蚀和局部腐蚀。其中，全面腐蚀指的是石油化工设备金属表面和腐蚀性介质产生的化学腐蚀和电化学腐蚀，这种腐蚀会导致石油化工设备的管道管壁变薄，严重影响石油化工设备管道的承压能力，在石油化工设备工作压力不断增加的情况下，会出现严重的管道破裂问题，不利于生产的顺利实施，甚至会出现爆炸问题，引发了一系列安全事故。局部腐蚀主要是指腐蚀现象发生在金属突出零件、下陷凹槽区域，其他部分不会出现明显腐蚀，局部腐蚀会在局部区域小的情况下，导致腐蚀速度不断提高，引发一系列安全事故。石油化工设备的局部腐蚀形式主要是点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。

二、石油化工机械设备腐蚀原因

（一）内部腐蚀原因

各个石油化工机械设备的金属性能都有所不同，其腐蚀程度也存在很大差异，且不同金属材质的各项性能也是不同的，不同金属材质之间极易出现腐蚀，会带来一定的电化学腐蚀。通过相关分析发现，金属材质腐蚀的主要影响因素是金属晶粒、金属表面粗糙度。通过金属腐蚀试验、金属腐蚀调查结果分析发现，金属腐蚀方法对石化机械设备腐蚀作用也存在很大差异。在石化机械设备金属粒径大的情况下，耐腐蚀性比较强，而石油化工机械设备表面的粗糙度极易受所处环境酸碱度、环境湿度的影响，导致石化机械设备金属表面被腐蚀。但是，在石油化工机械设备表面使用化学药剂的情况下，会形成氧化性保护膜，其能够有效地保护机械设备表面，避免出现腐蚀问题。需要注意的是，在金属表面涂抹化学药剂形成氧化膜的情况下，需要注意机械设备金属表面接头和凹槽等特殊部位，其主要原因是这些特殊位置极易接触周边原电池，周边出现电化学腐蚀问题，带来严重的金属化学腐蚀。

（二）外在腐蝕原因

在石油化工企业生产设备应用过程中，极易出现不同的腐蚀性物质，这些物质会对生产设备造成腐蚀。腐蚀的本质是化学现象，在实际生产过程中介质温度升高的情况下，腐蚀问题会越来越严重。并且，腐蚀速度会受到介质流速的影响，在流速加快的情况下，腐蚀问题会越来越严重。在石油化工机械设备长期运行过程中，旋转零件会产生一定的剪力，设备出现扭曲，导致电位降低，出现严重的电池腐蚀问题。并且在机械设备实际运行过程中，技术人员还需要做好机械设备维护工作。在石油化工企业的工作经验角度进行分析，相关部门未针对石油化工机械设备采取维护措施的情况下，机械设备应用过程中的腐蚀速度会不断加快，在机械设备零部件被腐蚀的情况下，相关部门需要针对被腐蚀的零部件，采取相应的处理措施，避免出现腐蚀问题加剧的情况，且石油化工机械设备在海洋环境中应用遭受的腐蚀会比一般环境中的严重。通常情况下，海洋环境中影响石油化工机械设备的腐蚀因素主要是海水含盐量、溶解氧、温度、酸碱度、流速和海洋生物，这些因素都会加快腐蚀的速度，如海洋微生物在生理作用下出现大量的二氧化碳、硫化氢气体，导致腐蚀问题不断加速。

三、石油化工机械设备腐蚀的优化措施

（一）采用抗腐蚀性能强的材料

在石油化工机械设备实际应用过程中，会出现严重的腐蚀问题，严重破坏机械设备的使用性能，导致机械设备无法正常运行，为企业运营带来严重的经济损失。为了有效地改善这一问题，石油化工企业在选择机械设备应用材料的过程中，需要在不影响机械设备自身性能的基础上，增加机械设备的使用年限，深入分析机械设备的实际应用情况，以此合理地选择机械设备。另外，在选择机械设备的过程中，相关人员还需要深入分析经济因素，注重机械设备日常维护工作，有效地改善机械设备应用过程中的各项腐蚀问题，为机械设备的有效应用提供保障。

（二）增强石油化工设备的防腐蚀结构设计

通常情况下，金属腐蚀会从表面进行，结构设计的主要目标是确保金属表面处于最佳状态，提高机械设备的使用性能，为改善机械设备腐蚀问题提供保障。因此，石油化工企业需要强化防腐蚀结构设计力度，具体应该做好以下工作：第一，在满足机械设备使用性能的基础上，避免出现产品和环境不均匀的特点，这样会形成一定的阻力，缓解接卸设备腐蚀问题;第二，设计人员需要合理地选择防护措施，为机械设备的试用提供便利，实现预期的防腐蚀效果。另外，在防腐蚀结构设计过程中，相关人员需要遵循以下原则：首先，预留腐蚀裕量，避免因腐蚀均匀性出现机械设备失效问題;其次，机械设备外形结构需要简单，减少承载应力集中问题的出现;再次，避免出现腐蚀介质支流、沉积物腐蚀问题，结构设计需要减少连接间隙，避免出现缝隙腐蚀问题;最后，为了改善电偶腐蚀问题，同一复式结构最好选择同一材料、点位相近的材料，减少冲刷腐蚀结构设计问题的出现。

（三）采用涂层保护的技术

涂层保护技术指的是常用的化学设备防腐蚀技术，在实际应用中发挥出良好的防腐蚀效果，石油化工企业需要根据实际情况，合理地选择涂层配套体系，才能够实现预期的防腐蚀效果。另外，涂层保护技术的操作过程比较简单，无须投入大量成本，常用的涂层保护技术有金属涂层、塑料涂层、陶瓷涂层[3]。一般情况下，金属涂层在实际应用中会出现氧化还原反应;陶瓷涂层在金属、非金属表面应用过程中，需要提高防腐蚀性能、耐磨性能，在实际应用中比较便利，现已在石油化工企业机械设备防腐蚀中得到了广泛的应用。

综上所述，在现代化石油化工企业生产过程中，化工机械设备属于重要的基础设备，化工设备运行的稳定性和实际效果在很大程度上影响着化工企业的整体生产效率。现阶段，石油化工企业普遍存在机械设备腐蚀的问题，为了有效地改善石油化工机械设备的防腐蚀性能，相关部门需要合理地设计机械设备结构，并做好防护措施，实行物理防腐和化学防腐相结合的防腐措施，为石油化工企业机械设备运行的安全性和稳定性提供保障。

参考文献：

[1]吴亚辉.石油化工机械设备腐蚀原因及预防措施[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（18）：14-15.

[2]李阳.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2019（3）：179-180.

作者简介：

刘洋，辽宁裕通石化机械仪表有限公司。