化工机械设备电化学腐蚀与防护方法研究

田永红

洛阳栾川钼业集团股份有限公司 河南洛阳 471500

化工生产具有条件恶劣、危险性高等特点，企业必须重视生产安全的控制管理，以有效避免安全事故的发生，并加强对造成安全事故因素的防护力度[1]。现阶段，我国化工行业出现安全事故的概率极高，据调查得知，化工设备的运行故障是造成安全事故发生的原因之一。一般而言，化工设备的使用寿命是有限的，在受到生产条件、环境等方面的影响后会缩短其使用寿命，如果设备故障严重，还会对工作人员的生命安全以及生产环境造成一定威胁，在此情况下企业需停止生产作业，并对设备进行全面、彻底的检查修理，以免发生安全事故。

1 化工机械设备的电化学腐蚀的机理与原因

1.1 电化学腐蚀机理

化工机械设备在运行过程中极易受到环境等因素的影响，进而出现腐蚀现象，影响设备的正常运行和工作效率。化工企业在使用设备进行生产作业时必须重视电化学腐蚀的影响，并作好相应的预防工作，这要求企业与员工明确认识电化学腐蚀机理[2]。化工机械设备在与环境以及空气中的部分物质接触时会发生相应的化学反应，进而出现腐蚀现象，由于发生的化学反应不同，因此，各种物质对化工机械设备的腐蚀速度也不同。电化学腐蚀机理也可以解释为化工机械设备内部金属完整的电子回路与外界环境中的物质发生反应而产生的结果，即电化学腐蚀现象，进而影响设备的正常运行以及工作效率。

1.2 电化学腐蚀原因

电化学腐蚀是化工设备比较常见且对设备造成影响最为严重的腐蚀类型之一。电化学腐蚀过程中发生的化学反应式为：

该反应属于氧化还原反应。该反应会导致设备的使用寿命缩短，对企业造成较大的经济损失，并降低其生产效率，如果腐蚀情况严重，还会对工作人员的人身安全造成一定威胁，对环境造成较为严重的污染。一般来说，造成化工设备出现电化学腐蚀的原因有很多，主要有：化工设备自身结构的影响；外界环境中的物质与其发生化学反应等。因此，企业必须重视电化学腐蚀的防治工作，采取有效的手段避免或减缓腐蚀发生的概率和速度。

2 提高化工机械设备防腐能力的措施

2.1 牺牲阳极保护法

牺牲阳极保护法也可称之为牺牲阳极的阴极保护法，目前大多数化工企业都使用该方法用于电化学腐蚀的防护。其本质可看作为原电池反应，该方法的工作原理是牺牲阳极以对化工机械设备的阴极起到保护作用，从而减少或避免腐蚀现象的出现。换句话说就是将阳极暴露出去进行化学腐蚀而达到保护阴极的目的，从而有效减慢设备电化学腐蚀的速度。

该方法的具体操作流程是将电极电势低于保护金属的物质作为设备阳极，并将其固定在需保护的金属外部，从而形成腐蚀电极，在这种情况下，被保护的金属作为电极阴极就免于接触外界环境中的物质，也不会与其发生化学反应，从而达到保护的作用。牺牲阳极保护法无需企业提供外部电源，也不会产生杂乱的电流干扰设备的正常运行，且操作简便，成本较低，因此，被广泛应用于化工设备保护。

2.2 外加电流阴极保护法

该方法也是用于电化学腐蚀防护的方法之一，其工作原理是利用外加电流以及辅助阳极让电流流向转变为从土壤流向化工机械设备，这会让化工设备的结构电位会低于其所处环境，从而起到保护作用。该方法大多用于保护处于高电阻率环境下的化工设备，比如埋在地下的管道以及化学储料罐等。直流电源是该方法有效发挥保护作用的基础；辅助阳极则主要作用于被保护的化工设备；参比电极主要用于测量化工设备的电位，还可以向自动控制的恒电位仪发生控制信号，从而合理调控输出电流，使化工设备始终处于被保护状态。

2.3 加强防腐蚀能力的设计

设计人员必须重视化工机械设备的防腐蚀设计，从设备结果等方面入手，加强其自身的防腐蚀性能。大部分化工设备都是由金属结构制作的，当其零部件的质量、性能较差或不稳定时，会导致化工设备电腐蚀现象的发生，且在一定程度上对设备的工作效率和使用寿命造成影响。就实际生产而言，生产过程中最常见的腐蚀现象是设备在运行一段时间后出现积浓现象，并随着时间的流逝而不断累积，进而造成腐蚀。因此，企业必须明确设计人员对腐蚀严重性以及防腐蚀重要性的认知，使其在设计过程中重视防腐蚀性能的提高。企业还需引进国内外先进的科学技术手段以及防腐理念，提高设计人员的专业能力和素养，从而更好的进行防腐设计。另外，设计人员在进行化工设备设计时还要遵循简约化的发展原则，充分利用零部件加强设备金属结构的稳定性，并借助先进的科学技术手段和理念提高设备的整体性能。当设备计划投入使用时，企业还要安排专业人员对设备进行全面、深入的检查与测试，在确定设备完整度以及性能稳定的前提下投入使用，如果在检查过程中发现设备有破损，需及时处理，并对其性能进行深入检验，以保证修复工作的质量。最后，在保证设备运行正常后，在其表面喷涂防腐漆以进一步提高其防腐蚀能力，促进其更好的进行生产作业，为企业创收更多的利益。

3 结语

综上所述，化工机械设备在运营过程中与外界环境中的物质发生反应及产生腐蚀现象，而电化学腐蚀作为其生产过程中较为常见的腐蚀类型之一，企业必须重视设备电化学腐蚀的防护工作。化工生产所处的环境较差，环境中存在诸多具有腐蚀性的介质，因此，化工设备出现腐蚀现象的速度与情况相较于其他环境更快一些，这对于企业而言，会影响其生产效率和经济收益。在科学技术如此发达的当代社会，企业可以使用牺牲阳极保护法以及外加电流阴极保护法等进行电化学腐蚀防护工作，有助于化工设备性能的提高以及防腐蚀能力的提升。