浅析化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施

白 海

（国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油分公司，宁夏 银川 750411）

受环境介质的影响，化工设备在运行过程中经常发生腐蚀和损坏，从而使设备的使用寿命周期大幅降低，在实际的生产实践中应根据具体情况，依据可靠性和适用性的原则选择合适的方法，从而达到高效、准确的检验目的。在防腐中，可以选择科学合理的设计和材料，同时积极研究腐蚀原因和规律，全力以赴促进设备腐蚀损伤率的降低。

1 化工腐蚀预防与维护

早在1950年代，维修技术已经是我国工业中的重要组成部分。高品质高效率的维修技术工作的实现，首先要选择合理的技术设备保证安全性和效率性。在运用的过程中，最终的结果也可能会与预想的结果有很大的变化。化工维修是一项先进的技术，化工维护的关键分为设备维护和维修。简单地说，设备维修的目的就是检查机器设备的不确定性的常见故障，从而降低零件损坏的概率。定期维护和按时维护是化工厂维护的具体内容。在当代制造过程中，首先必须不断完善制造法规。可用于制造化工厂设备的原材料种类很多，在选择过程中会发生不同的变化。这将严重影响化学设备的运转状态。不恰当的材料选择会在一定程度上损坏设备。所以，相关人员必须定期进行化学设备和管道的检查。

维修技术对生产能够产生较大的影响。尤其是双面打磨抛光，裂纹的深层会扩大内部裂纹的总面积。因此，在正常的生产过程中，要十分注意检修技术的操作方法。此外，还要高度重视生产原料的总量和化工设备的维护保养。由于化工设备的零部件较多，还必须在恶劣的环境中工作，所以必须高度重视维护保养。一些专业技术人员对非金属材料的物理特性了解不够，在正常生产过程中只重视生产总量，而忽视设备的维护保养。同时，如果维修机械设备和设备没有配备专业的专业技术人员，也会危及生产效率和质量。

2 化工设备腐蚀的原因

2.1 化学机械本身不耐腐蚀

化学机械的主要结构材料是金属或金属化合物。由于金属种类不同，内部的微细程度也不同，因此，化工机械设备的防腐能力也不同。化工机械设备合金颗粒的相对密度越高，即颗粒越粗，抗腐蚀工作能力越弱；反之，化工厂设备的抗腐蚀工作能力越强。因此，大部分化工厂设备的腐蚀是由于金属材料的结晶颗粒密度高，自身的抗腐蚀能力较弱。

2.2 化学机械表面粗糙度低

化学机械在参与化学生产的过程中，容易发生机械部件的腐蚀。这种腐蚀与设备元件的表面粗糙度有关。如果化学机械零件的表面粗糙度高，不能充分得到氧化膜的保护，则很容易就发生腐蚀，从而缩短化学机械零件的寿命。

2.3 化学机器受到化学液体或化学气体的侵蚀

化学工业的生产环境比较恶劣，设备在使用过程中不可避免地会接触到有腐蚀作用的化学液体或化学气体。这种液体和蒸汽与化学机械设备的融合会产生各种化学腐蚀。

2.4 化学液体或化学蒸气的流速过快，增加了化工机械设备的腐蚀程度

化工厂设备所接触的化学液体或化学蒸气的循环效率也会损害化工机械设备的腐蚀程度。如果化学液体和化学蒸气的流速太慢，化学机械设备的腐蚀会得到缓解。反之，如果水流过快，化学机械的腐蚀就会加剧。

2.5 管道操作参数

输油管道应用的钢级越高，管输油运输的合理性就越高，管道中的货物量越大，管道的工作压力就越高，合理性就越高。但是，当工作压力很高时，它根据管道的腐蚀速率发生变化，腐蚀速度非常大，特别是当管道在工作压力下的裂缝不断发展时，最终会发生非常明显的安全事故。因此，管道输送的工作压力受到影响。

2.6 焊接区域因素

长送管道的连接采用焊接工艺，焊接时钢材要经过比较复杂的处理，所以焊接部位的力学性能不均匀，易发生腐蚀。另外，焊接部分会发生微小的缺陷，从而使焊接部分更容易腐蚀，这也是管道油气泄漏的原因。

3 化工机械设备常见的腐蚀类型

以上是金属发生腐蚀的主要原理，下面简单说明一下金属腐蚀的分类。腐蚀的分类方法一般有很多，一般可以根据腐蚀的自然环境、腐蚀的形状、腐蚀的状态、原因进行分类。

3.1 均匀地腐蚀

对于一部分金属材料，一般来说腐蚀是均匀的。这种腐蚀的危险性比局部腐蚀略低，这主要是因为均匀的腐蚀范围大。所以在生产实践中，如果设备材料均匀腐蚀，职工能够及时发现并给予相关处理，从而对设备发生较严重腐蚀情况起到抑制作用。

3.2 局部腐蚀

这种类型的腐蚀是指在特定的部位或地区出现腐蚀，与整体腐蚀相比，局部腐蚀的危险性更大。这是因为腐蚀仅限于特定的部位，所以不容易发现和预防的情况很多。石油化学机械设备的连接部分发生腐蚀，如果感知不到腐蚀部分，将对该部分造成严重的损伤，有可能引发重大事故。

4 化工设备金属腐蚀预防措施

4.1 选购防腐性能高的材料制作的化学机械

在选用化学机械时，工作人员应全面了解化学机械构成材料的防腐性能，选用防腐性能高的材料制成的化学机械。例如，钢是化学材料的一般构成材料，特别是碳钢。相关的调查资料显示，目前碳钢是石油化工成套设备常使用的原料之一，这个种类的材料成本低廉，且强度高，外部环境因素很容易影响材料性能的稳定性。因此，成套设备的原料时，很有可能引发腐蚀问题。因此工作人员在选择化工设备时对于碳钢制作的机械就应慎重选择。

4.2 利用电化学保护

在化工机械设备的防腐对策中，电化学保护是常见的。其原理是按照完全摒弃金属材料阳极氧化应用的方法，适当保护金属材料中的负极，从而达到维护化工机械设备的目的。这种方法保护了区内化工机械设备的金属材料本身。这种方法可以将金属表面转变为空气氧化膜，将金属材料与锂电池电解液和空气分离，从而降低化工机械设备金属表面腐蚀的风险。

4.3 强化化学机械强度方面的防腐蚀设计

化学工业的生产环境比较恶劣，化工机械难免会与化学液体或化学气体接触。为此，在化学工业机械的强度方面必须加强防腐设计。在设计过程中，提高化学工业机械的防止腐蚀性能得到重视，另外，其腐蚀余量增大，会使化学工业机器在遭受了某种程度的腐蚀时，可以继续投入到生产工艺中，防止化学工业机械的突然停止而造成的生产过程的中断，防止腐蚀。

4.4 加强化学机械的日常维管力度

做好化学机械的维管工作，可以帮助维管员及时发现化学机械的腐蚀现象，制定有效的措施。一旦发现潜在的腐蚀风险，就要迅速排除。其次，当化学机械发生腐蚀时，要查明其原因，制定科学完善的对策，防止腐蚀的进行，排除腐蚀状况。

4.5 改变管道周围环境

相关人员可通过控制温度和湿度等环境因素，降低可能引起设备腐蚀介质的浓度，这也可以提高防腐蚀效果。实际应用中，这类防腐蚀技术可以发挥较大的价值，实现对管道良好的保护作用，为管道的安全运行可靠性提供保障。

4.6 化学冶炼设备常用金属材料的结构设计

设计化工设备的金属材料结构对防腐蚀也非常有用，例如，物理冷冻机或设备腐蚀一般发生在热管内，而不是设备外部。这种热管的结构，连接热管的物理热管会被腐蚀，介质可能没有，为了更好的保证设备和空调机组应该设计在机架中间。因此，在整个防腐过程中，化工厂设备的整体设计也是一个不容小觑的关键过程。

4.7 镀金属

现阶段有各种防腐试验结果：电镀金属材料是防止化工设备腐蚀最常见、最经济的方法。将具有保持不同特性意义的金属材料应用到冶炼厂和化工企业的表面。此外，为了更好地保证电镀过程中金属材料得到长期合理地保护，所选用的金属复合材料不得与化学自然环境的腐蚀性物质发生物理化学反应，电镀过程均匀分布在化工厂中设备表面，达到不易损坏的保护目的。

4.8 明确和贯彻可持续发展思想

在矿山开采地质构造勘查的规划环节，应提前部署相关处理技术和科研快速发展，预测分析并制定好对策，防范风险，预测分析可能的后续工作。不足之处，集中处理。在开展基坑开挖等相应工作时，要按照一定的程序和程序进行资源开发和设计，坚持绿色发展的核心理念，践行资源开发和环境保护并行的原则,兼顾经济效果和社会效果,实现人类经济社会的发展与自然环境的和谐。水文地质技术专业相关人员应运用专业技术对地质构造、地表可靠性等进行评价，对施工现场地层条件和地质环境进行科学论证，开发地质全过程。在此过程中，做好相应的防范措施，处理好认证工作中会遇到的各种现象。

4.9 重视对维修养护人员的培养

维修养护人员承担着化工设备日常养护等工作。这些工作是发现腐蚀、解决腐蚀、预防工程事故的重要环节。因此，企业单位必须定期对相关技术人员进行专业培训，以保证维修养护人员的专业水准符合企业要求，且能够稳定进步。同时，企业也应督促技术人员时刻注意国外的新技术发展动向，以更好地对化工设备进行迭代更新。俗话说科学是第一生产力，有了更好的化工设备以及配套设施，企业的生产效益才能更上一层楼。

4.10 落实严格的检修制度

企业应制定严格的检修制度，让每台设备的检修工作落实到人头，做到出事有责可追，当然最好是不要出现工程事故。同时，企业也必须定时对技术人员进行化工安全教育，让技术人员能够时刻紧紧提着名为安全的弦，以更好地保障化工设备的安全使用。

5 结语

金属的腐蚀问题一直是一个值得关注的问题。随着现代科学的发展，出现了许多新的防腐技术，这些技术的应用可以被很好的推动我国现代化建设的发展，用以为节约能源的时候，提高经济效益，防止金属腐蚀。根据对文章内容的分析，发现对化工厂腐蚀有害的元素很多，腐蚀的种类也很多，所以采用的防腐技术也是多种多样的。当然,同时也必须考虑到实际应用的情况，项目的特点和管道所处的环境，来进行最佳的防止腐蚀技术必须选择。