化工机械的腐蚀原因及预防对策

丁兆涵 刘佳薇 王佳月

摘要：在我国化工行业飞速发展的背景下，现代化工设备的腐蚀问题日益受到企业的关注和重视，如何通过对设备的积极管控提升设备的使用寿命，强化设备在生产中的安全效用发挥，是当前我国化工产业亟待解决的问题。

关键词：化工机械;金属防腐;耐腐蚀

1 化工机械抗腐蚀的必要性

随着我国国民经济发展的日新月异，化工行业也见证了自身的蓬勃壮大。众所周知，在当今几乎所有的工业领域，绝大多数的物质生产活动都已经离不开机械设备的辅助[1]。它是建立在严格的技术基础上的，也是在极高的技术要求和安全标准的控制下进行的。随着生产规模不断扩大，机械设备管理的水平也在相应地提高，机械设备的管理在项目工程中也会越发重要。

化工设备常存储和运作于各种潮湿的环境中。在设备表面的水汽凝聚的环境下，往往容易有化工设备大面积腐蚀情况的出现[2]。我们应该不断强化对化工设备保养，通过打磨除锈以及使用优质防锈漆等各种手段，来提高对整个化工设备防腐蚀的管控。在这个技术探索过程当中，完善人员监督管理制度也是必不可少的，通过定期检查和不定期抽查的长期监督管理安全保障机制，以达到第一时间发现和防范石油化工设备腐蚀的目的，并及时维修、保养和更换腐蚀的金属部件，积极采取相关措施来降低其整体腐蚀程度。只有对设备腐蚀的预防和保护同时开展，才能提升化工设备的整体使用寿命，从而根本上解决更换不达安全标准设备的巨大成本问题，提高企业利润和资源利用率，促进环保，节约能源。

2 化工机械的腐蚀原因

2.1 化工机械腐蚀分类

针对于当前化工设设备的腐蚀特点，往往分为全面腐蚀和局部腐蚀两个层面[3]。首先针对全面腐蚀（也叫均匀腐蚀），是最常见的化工设备腐蚀形态，其主要特征是发生于整个金属表面，因此往往能够在化工设备的外层观测到均匀分布的腐蚀介质。而局部腐蚀通常指的是在化工设备的表面发生腐蚀，以及腐蚀介质呈现出不均匀分布的形态。监测人员能够通过肉眼去观察以及辨别化工设备的表面存在着何种形式的腐蚀情况。

无论是全面腐蚀或是局部腐蚀，其都对化工设备造成了不可逆的损害。基于此，应强化石油化工等企业设备的腐蚀防护，为整体化工设备的作业提供较为良好的保障，强化化工企业生产的安全性以及稳定性。

2.2 腐蚀的科学原理和机制

化工设备的腐蚀机理按其过程主要分为两大类[4]：

一是电化学腐蚀。电化学腐蚀常出现在湿度较大的作业环境，是氧化还原反应的一种特殊形式。金属装置与电解质溶液接触后，正负极形成原电池，发生电极反应从而产生腐蚀。

二是化学腐蚀。金属设备在酸、碱性条件下分别发生酸溶、碱溶、氧化，或是与空气中的H2O、CO2、O2等发生氧化反应，例如金属铜在潮湿的空气中生成墨绿色铜臭：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2（OH）2CO3;钢铁从外到内的不可逆腐蚀：4Fe+3O2+xH2O =2Fe2O3·xH2O等。

三﹑化工机械腐蚀的的防范对策

3.1 材料精选

随着化学化工的发展，在化工设备中，根据工作环境和设备整体情况、使用情况来选择适宜的金属材料，已经成为化学设备防腐蚀技术应用的重要内容。

通常可以选择物理结构、化学性质适合相应工作环境条件的金属材料来优化整体防腐性能，从而延长设备的使用寿命。选材时应结合生产的多方面需求，全面分析设备腐蚀的影响因素，包括介质的pH、空气湿度、磨损、温度、大气湿度等[5]。

3.2化学手段

现代工业设备的腐蚀可以通过腐蚀程度以及腐蝕过程的化学原理来进行规避。具体工业生产过程中，需要从化工设备腐蚀的内部机理入手，来不断推进完善防腐蚀技术的渗透，强化整体设备结构的管控，提升化工生产的安全性以及稳定性。常见的化学防腐方法主要介绍为以下四种：

1）外加电流 将金属机械设备的负电连接起来，避免活泼金属形成原电池发生电化学腐蚀。

2）牺牲阳极 电镀或覆盖在金属表面，通过牺牲阳极的方法保护内层金属，因其原料相对便宜、工艺简单，在航海领域的船舶外壳保护中取得了广泛应用。

3）磷化处理 先将需要处理的钢铁表面去油、除锈后，浸入特定组成的磷酸盐溶液中，在金属表面形成一层不溶于水的磷化膜，呈暗灰色至黑灰色，有较好的耐蚀性。

4）烤蓝处理 将钢铁制品浸入强碱混液中加热，使其表面形成一层厚度约为0.5～1.5μm的蓝色保护膜（主要成分Fe3O4），此过程称为烤蓝。该氧化膜弹性和光滑性好，不影响零件的精度。所以精密仪器、光学仪器的部件常烤蓝处理[6]。

3.3物理手段

伴随着社会环境的整体变化，工业大气的成分趋于变幻莫测和错综复杂。在环境温度以及湿度不断变化的情况下，化工设备整体金属结构的腐蚀情况也会出现一定的差异。那么在涂层表面发生各种氧化之后，再进行防腐蚀的技术保障已经存在一定的滞后性。为了加强整体防腐蚀的效能发挥，可以采取物理的方法来进行防腐蚀处理。常用的物理防腐方法包括：

1）形成合金 合金通常结合了组成元素的多重优点，耐腐蚀性、强度、硬度都比原来纯金属高，可以延长某些金属设备的使用寿命。

2）涂层保护 非金属如油漆、陶瓷、玻璃、沥青、塑料、橡胶、聚酯等涂覆在金属表面上形成保护层，金属如不锈钢管表面镀铬，可达到防腐蚀的目的。例如，船身、车厢常涂油漆，汽车外壳喷漆，武器外覆盖矿物脂等[6]。

四﹑总结与展望

化工设备的腐蚀情况十分常见，相关企业应该从当前化工生产作业的实际情况入手，选择适宜的化工设备，并加强生产中对于整体设备的维护力度。此外，还要强化设备管理人员设备防腐意识的培养，通过更为系统化以及完善化的绩效考核制度，推进化工设备防腐蚀管理趋于成熟。

参考文献：

[1]曹金龙.化工设备腐蚀的因素及防护[J].化工管理，2021（01）：129-130.

[2]黄北峰.浅析化工设备防腐的有效措施[J].化工设计通讯，2016，42（06）：68+76.

[3]钱宏林.现代化工设备的腐蚀问题及其防护技术[J].现代工业经济和信息化，2019，9（11）：109-110.

[4]黄森.浅析化工设备腐蚀的原因及防护[J].化工管理，2018（31）：146.

[5]王海峰.浅谈化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施[J].中国盐业，2020（11）：43-45.

[6]包月霞.金属腐蚀的分类和防护方法[J].广东化工，2010，37（07）：199+216.