化工机械设备的防腐设计与对应措施
2022-02-07王志符
王志符
摘 要:化工机械设备在化工生产中具有重要作用,然而在实际生产中,材料选择、设计与制作、使用工况条件、外部环境等会对化工机械设备产生严重影响,进而影响其防腐能力。因此,如何针对化工机械设备进行防腐设计,且采取有效措施去避免和弱化化工机械设备防腐问题则是所要阐述的内容,并对化工企业机械设备防腐设计及运用方面提出建议。
关键词:化工机械设备;防腐设计;防腐措施
引言
在石油化工生产过程中,由于许多介质具有强腐蚀性,易使静设备出现泄漏,动设备出现震动、跳车等故障,给生产安全带来很大的威胁。要消除这些因腐蚀引起的设备故障,就要进行必要的设备检维修,这不但需要花费大量的人力、物力,降低生产效率,而且在检维修过程中极易造成环保、安全事故,给生产的本质安全带来隐患。对化工设备防腐措施的研究不但能提高设备工作效率、降低检维修费用,还能为化工生产的本质安全提供保障。化工机械腐蚀问题,是大多数石油化工企业在发展过程中经常遇到的问题之一。被腐蚀的设备在外形、功能方面都会发生一定的变化,如果继续使用该设备进行生产,不仅会导致设备状况进一步恶化,也会使其工作效率急剧下降,使能源消耗上升,甚至造成安全事故。从这一角度看,对化工设备的腐蚀机理以及防腐措施进行分析探讨具有一定的现实意义。
1化工机械设备腐蚀的主要原因
1.1环境因素
在化工企业实际的工作环境中,机械设备长期并且持续处在一种强碱弱酸的状态。生产时又不可避免的会使用到盐、碱、酸等化学试剂,为机械设备带来腐蚀机会。由于在使用中没有考虑到环境影响造成的腐蚀, 设备的表面遭受强酸腐蚀,严重影响到了设备的正常工作。另外,介质的流速与温度也会影响到腐蚀速度。介质流量越大,对设备表面产生冲刷力越大。当前,化工设备表层都会涂上一层防腐蚀镀层,但是一旦介质流速超过一定的程度,防腐蚀镀层也很容易遭到破坏,离开了防腐蚀镀层的防护,机械设备更易遭受腐蝕。介质的分子不停地做着不规则的剧烈的运动,如果温度升高,分子运动的速度加快,设备腐蚀的速度也会随之提高。研究表明,介质的温度提高几度,设备的腐蚀速度随之会增加几倍。
1.2管理原因
化工机械设备在日常使用过程中会有工作人员定期进行维护与检查。而如果在日常维护与检查过程中未能及时发现设备腐蚀情况,或者降低了对化工机械设备腐蚀程度的重视,则会导致机械设备腐蚀情况越发严重, 那么在日常使用过程中也会降低设备的使用效果。除此之外,因为机械设备腐蚀管理不重视,也会加大腐蚀程度的加速,对化工机械设备使用寿命,及机械设备操作人员的人身安全等也造成威胁。
1.3材质
材质是影响化工机械设备腐蚀的重要原因。化工设备大多由金属部件构成,一般而言,金属材料的腐蚀程度与金属颗粒大小成正比,即:金属颗粒越小,设备的腐蚀程度也越小;而金属颗粒越大,其制造而成的设备在单位时间内的腐蚀程度也越大。在实践中,较高铁含量的化工机械设备在运行过程中更容易遭受腐蚀。
2化工机械设备防腐蚀措施探讨
2.1表面涂层的优化
最常见的防止机械设备腐蚀的方式就是在设备的表层涂上一层防护漆,这种方式不仅防腐效果良好而且简单易操作,然而,选择漆料时必须要特别谨慎小心,防锈漆是最佳的选择,其能够将空气中的强腐蚀性物质与化工设备表面隔离,断绝它们直接接触的机会。机械设备的焊接处极易发生腐蚀,因此可以在焊接处涂上防锈漆可以有效阻止腐蚀。值得一提得是,涂防锈漆不能改变机械设备的结构和工作强度,涂漆前,必须了解涂漆部位的表面状态、形状、使用条件、材料材质等,根据实际需要选择漆料。另外,刷漆要严格按照工序操作进行。
2.2针对工艺和设备进行防腐设计
若是化工机械设备外形较为复杂,极易引发缺陷问题,例如设备应力较大、积液、积尘等问题,此种情况会导致设备局部发生腐蚀问题,要想防止发生此种问题,设计设备结构时应该对抗腐蚀性进行充分考虑,同时保证以下要求得到满足。第一,保证设备构件形状尽量简洁,各个构件尽量选择同一金属材料,并尽量避免各构件出现缝隙。第二,应该采用优质防腐蚀漆,进而有效隔离设备构件和腐蚀介质。需要注意的是,开展设备焊缝涂漆工作时,需要保证结构合理性,以保证涂漆质量,即需要保证结构形式最为合理,才可以有效提高涂漆效果,进而充分满足防腐要求。第三,需要防止机械设备上滞留水分,就是设计设备过程中,应该尽量防止设备朝上面出现凹陷问题,若是此种设计无法避免,应该设置排水孔。第四,需要避免焊接设备过程中发生应力集中问题,焊接工艺应该具有良好合理性,尽量保证焊接工作连续性。另外,应该防止发生咬边、焊瘤等焊接质量问题,若是存在焊接缺陷问题则会形成新腐蚀点,进而引发严重腐蚀问题。第五,防止发生缝隙腐蚀问题。需要科学处理构件连接位置缝隙,例如开展搭接与对接工作,需要选择连续对接焊方式,同时保证焊接质量。
2.3加强设备的结构优化
要强化设备的耐腐蚀性,应该在设计环节对机械设备结构设计进行优化。结合设备的实际使用环境、功能特点、介质性质等因素进行综合设计,对设备的结构进行优化调整。在实践中,部分在特殊环境下工作的化工机械设备结构极其复杂,在实际使用过程中很容易出现运维死角,或积蓄腐蚀性化学物质,从而增加腐蚀可能性。针对这种情况,设计时应该尽可能选择比较简单的结构满足使用需求,在死角部位选择防腐蚀性较强的材料,并采取多种方式降低安装阶段缝隙的出现率,进而提升机械设备的抗腐蚀性。
2.4加强对化工机械设备的维护与管理
机械设备在使用过程中除了以上所述几种措施去降低和避免腐蚀问题之外,日常的科学维护与管理才是控制设备腐蚀的重要措施。因此,在机械设备日常使用过程中就要确保企业有良好的维护与管理,以提升设备使用的寿命。首先,针对化工产品生产的特点,在日常维护与管理上应派遣专门的人员进行维护与管理。工作人员要能针对化工产品不同生产特性对化工机械设备进行维护。这就要求工人要具备专业的知识,要负责、认真地对待工作。能在日常工作中认真地去检查设备实际情况,进而采取相应措施去解决问题。其次,企业还要针对设备的维护与管理定制详细计划, 要将职责落实到实处,这样才能在设备维护过程中达到有效考核,而针对考核不合格人员则应继续再培训或者辞退。再有,机械设备要定期进行检查与维护,针对每次检查的时间、设备详细情况等都要进行存档处理,以便做好对设备的维护与管理。
结束语:综上所述,化工生产危险性较强,若是化工设备发生严重腐蚀问题,则会对生产效率产生严重影响,影响工作人员安全。所以需要积极通过控制腐蚀、针对工艺和设备进行防腐设计、合理选择设备材料等措施充分强化化工设备抗腐蚀性。
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