化工机械设备腐蚀原因及防腐措施
2020-11-06杨广华
杨广华
摘 要:探究化工设备腐蚀原理,分析造成化工设备腐蚀的因素,并提出针对性的防腐策略,是化工企业减少不必要成本支出的必由之路,也是促进设备制造行业技术发展进步的重要途径,还可以促进我国经济持续稳定发展。
关键词:化工机械设备;腐蚀原因;防腐措施
0 引言
在国内的化工机械设备厂商中,腐蚀可以看作是实际业务开展过程中最多见的一类问题。这里所提到的化工机械设备腐蚀指的是机械设备在接触到大气、水等介质的过程中所发生的化学反应或是电化学反应,对整体的设备造成的损坏。腐蚀给设备带来的损坏是直接的,也会带来很多影响,因此对于实际的从业者而言,必须要结合腐蚀出现的根本原因做好相关的业务处理工作,采取相应的防护措施。降低腐蚀发生的频率,提升抗腐蚀性,提高化工企业的安全性。这既具有现实意义又具有社会价值。
1 提高化工机械设备防腐蚀性能的重要意义
首先,通过对化工机械设备防腐蚀性能进行提升,可以促进化工生产活动的正常运行,使企业的经济效益得到保障。在化工机械设备运行过程中,很容易出现各种各样的故障问题,导致设备工作受到影响,难以满足化工生产的需求。而设备防腐蚀性能就决定着化工机械设备运行过程的安全性,需要充分认识到提高化工机械设备防腐蚀性能对企业生产的影响作用。
其次,随着企业之间的竞争越来越激烈,为提高自身的经济效益,需要进一步降低生产成本,提高自身的生产效率,而化工机械设备防腐蚀性能的提升是促进企业经济发展的重要途径。通过对化工机械设备防腐蚀性能进行提升,减少设备维修次数,可以降低因设备维修造成的损失,使化工生产效率得以提升。
最后,在化工机械设备运行过程中,设备腐蚀会造成气体泄漏等安全事故,导致生产人员的生命安全受到威胁。通过对化工机械设备防腐蚀性能进行提升,不仅可以保证化工机械设备的运行安全,还可以降低腐蚀性物质对生产人员的威胁,使其人身安全得到保障。
2 化工机械设备腐蚀现象产生因素
2.1 内部腐蚀因素
化工设备由多种材料组合制造而成,且材料材质存有较大差别,不同的材料对同一物质的抗腐蚀性能也各不相同,就金属材料而言,较为粗糙的材料结构抗腐蚀性明显低于较为致密的材料结构抗腐蚀性,比如,钢结构的致密性高于铁结构致密性,所以钢的抗腐蚀性能较强。另外,在化工设备中,凸出的部位更容易被腐蚀,设备中两种材料的衔接处受腐蚀概率更高,化学设备的死角处、有缝隙处以及开口处等部位相比于其他部位腐蚀速度更快,并且,表面较为粗糙的化工设备相较于表面光滑的化工设备更易出现腐蚀现象,如果设備表面既光滑又覆盖有保护用的氧化膜,其受到腐蚀的几率较小,即便发生腐蚀现象其被腐蚀速度也极为缓慢。
2.2 外部环境因素
化工设备极易受到周遭环境影响,其长期与空气中的某些物质产生化学作用,必然会使腐蚀速度加快。化学设备的使用环境也会加速其腐蚀面积及腐蚀程度,在使用化学设备开展制造作业时,酸、碱、盐等物质是必不可少的生产材料,这些物质也是使化工设备产生腐蚀现象的主要成分,此外,使用的化学介质、生产过程中要求设置的pH、含氧量等都会致使化工设备发生不同程度的腐蚀现象。另外,在化工设备实际运行过程中,各种介质的温度都会保持持续升高趋势,而腐蚀速度与温度存在正相关关系,即温度越高,腐蚀速度越快,腐蚀面积也逐渐扩大,这些都会加深设备腐蚀程度。与此同时,设备在运行时,介质一直处于流动状态,流动的介质会破坏化工设备覆盖的保护膜,进而与设备本身产生化学作用,致使化学设备腐蚀。
2.3 化工设备管理因素
化工设备出现腐蚀现象,除了其自身内在因素、外部环境因素会产生影响外,其管理体系也与腐蚀程度紧密相关。若在化工设备日常运行过程中,设备管理人员未能及时发觉化工设备出现腐蚀情况,或者发现了局部腐蚀但是未给予足够的重视,那么化工设备的腐蚀程度会日益加剧,范围也会逐渐扩大,最终致使设备损坏,阻碍化工用品生产制造工作的正常开展。若化工企业不重视化工设备管理问题,不提升设备管理水平,便不能实现化工设备的有效管控,设备的腐蚀问题将会持续加剧,进而产生设备功能性破坏,为企业带来不同程度的经济损失。
3 防腐措施
3.1 注重材料的选择
在材料选择方面,首先需要对工作环境有充分的了解,特别是工作环境中的温度、湿度、压力等,针对具体的信息要做出综合的研究,在此基础之上确定合适的材料,而不能仅仅以工作的需求和成本等基础性要素来考虑。其次,在考虑设备的过程中也应当充分地满足设备的模式,进而判断材料是否能够满足其抗腐蚀的性能。在新时期越来越多的设备模式都加入了抗腐蚀的相关因素,因此在材料选择过程中也可以结合这些数值来做出相应的研究。除此之外,还应当考虑设备的使用年限,对设备重点部分应当采取性能更好的材料,而不是仅仅以成本作为根本的衡量目标,只有这样才可以使得整个设备的材料优劣得到有效的配置,资源可以得到充分的利用。如果采取以上三点做出材料的选择,那么就可以选择那些经济效益相对比较好、性能比较高,也可以抗腐蚀的材料是最佳的处理办法,也是相关实际业务从事者必须要认真考虑的问题。因此,在具体选择中,需要根据化工机械设备的工作条件和具体要求来进行选择。
3.2 结构和工艺的防腐设计
由于化工机械设备结构设计的不合理性会导致很多的应力性问题,进而造成缺陷。比如氧化腐蚀状况的发生,因此在对结构做出设计时,必须由相关的结构设计师充分地考虑综合的衡量。首先,机械设备的结构应当尽量简单,避免出现设计不正确的问题,特别是堆积问题,容易造成液体的局部浓缩,进而构建腐蚀池。所以在设计中必须要注意这些区域。其次,由于很多机械设施中存在缝隙会导致漏液或者其他腐蚀物品进入的情况,因此在机械设施设计的过程中应当尽量减少缝隙结构。如果必须要处理一些液体就需要预存出排水口,使得溶液可以及时排出,不会因此而造成腐蚀。除此之外,还应当在其表面构建图层,这是最便利、最简洁也是成本相对比较低的防护措施,不过整体的防腐效率是可靠的,可以有效地对整体的机械设施做出保护,避免设备的外表遭受侵蚀。
3.3 需要做好腐蚀的控制工作
腐蚀的控制工作也是结合化学原理,在机械设施的过程中做好相应的手段处理,避免金属腐蚀设施出现问题,主要采取的办法有牺牲阳极保护法和外加电流法两类。牺牲阳极保护法就是在金属设施上,结合其具体的模式应用其他比金属元素更加活泼的金属元素,进而使得金属和已经稳住的金属元素之间构建起新的原电池。因此金属作为阳极,金属设施作为阴极相互之间就不会出现金属腐蚀,这就是牺牲阳极保护法的具体原理。整体来看,这种方法相对比较简单,也可以有效地保护金属的设备,而外加电流法则是结合金属设施及废弃材料外加电源的方式对金属做出保护。在金属和废弃材质之间构建起电解池金属作为负极,分析金属作为正极,相互之间构建起电流的模式,进而结合还原反应,避免设施之间出现氧化反应而腐蚀问题。
4 结束语
综上所述,提高化工机械设备防腐蚀性能对化工企业的发展有着较为重要的作用,既可以保证化工生产的效率及质量,也能够维护生产人员的人身安全。为实现提高化工机械设备防腐蚀性能的目的,需要充分了解设备腐蚀产生的原因,重视设备材料的设计和选择,提高化工机械设备设计水平,加强化工机械设备防腐管理,重视对腐蚀源的控制管理,通过各种措施提高设备防腐蚀性能,促进化工行业朝着科学、健康的方向不断发展。
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