提高化工机械设备防腐蚀性能的方法

石建军

摘  要：我国经济发展过程中，化工行业对于我国的经济发展有着十分重要的促进作用。因此，找到一个好的防腐措施或方法去保护石油化工设备，对该产业的可持续发展具有重大意义。基于此，本文对化工机械设备防腐的意义、化工机械设备腐蚀的主要原因以及提高化工机械设备防腐蚀性能的措施进行了分析。

关键词：化工机械设备;腐蚀原因;防腐措施

1 化工机械设备防腐的意义

①保证生产效率，化工机械设备在化工生产过程中具有重要作用，其工作状态直接决定着化工生产的效率和持续性，因此确保其处于良好的工作状态，安全、可靠、稳定的运行具有重要意义。为了达到这一效果，需要加强化工机械设备的监控和管理，通过这样的方式，一方面可以了解设备的运行状态，及时进行维护，避免设备出现故障;另一方面，通过做好监控和管理，即使设备出现了故障，也可以在第一时间发现，并且采取措施解决，有效的降低损失。同时可以对设备的各项参数进行全面的记录和分析，找出设备出现故障的原因，从而制定设备故障预防方案，有效的降低设备发生故障的概率。②提高机械设备使用寿命，化工生产过程中，机械设备运行时间长，通常都处于满负荷的运转状态。加之化工生产过程复杂，机械设备出现故障的概率较高。如果不能够对机械设备各项参数进行实时监测，做好相应的维护，可能导致设备在运行过程中出现故障。化工机械设备出现故障以后会给生产造成比较大的影响，甚至导致生产事故，造成财产损失和人员伤亡。通过做好机械设备的管理和维护保养，可以有效降低设备的故障率，降低生产过程中设备的消耗，延长设备的使用寿命，这对化工生产企业的长期健康发展具有重要意义。

2 化工机械设备腐蚀的主要原因

2.1内部原因

设备制备的过程中采用的原材料质量不高或材料加工工艺水平不高，导致化工设备材料抗腐蚀性能不强;在设备或部件的运输、存储过程中，因技术或环境不当导致设备材料发生腐蚀。在设备制备、采购、运输、储存的过程中，因质量管理或技术管理不合格均容易导致设备腐蚀。

2.2外部原因

1）介质的流速。介质流速对设备腐蚀的影响尤其明显，介质与金属构件的相对流动速度过快，是金属表面腐蚀的重要原因。另外，振动因素也会加剧流板罐笼磨损与腐蚀。2）外界温度。介质的温度对腐蚀情况具有显著影响。温度升高后，电解溶液电阻随之降低，扩散速度加快，进而加剧腐蚀。油品中含有部分活性硫，受高温条件的影响，硫迅速分解，以此产生硫化氢，硫化氢具有较强的腐蚀性，储罐也会受到严重的腐蚀。

3 提高化工机械设备防腐蚀性能的措施

3.1 控制腐蚀

机械设备表面涂层属于防腐措施中最为直观、简单的方式。开展涂漆工作时，在选择涂漆过程中，需要对防锈漆作用及涂漆能力具有较高要求，另外需要充分了解设备材料、工作环境、表面状态以及整体结构等情况。金属覆盖法属于涂层主要方式之一，该措施的实质就是原电池反应原理。设备表面采用低于设备电极电势的金属材料，或是选择合金进行电池阳极设计，固定于设备金属表面，而设备即自动成为阴极，形成良好保护机制。结合电化学原理分析，电化学保护是对设备内部采用的防腐措施，将设备内部设计成腐蚀电池阴极，对金属腐蚀具有一定抑制作用，其主要有牺牲阳极与加电流两种保护形式。其中，外加电流法主要是将另一电极附加到机械设备上，成为电池两个极，而机械设备是阴极，基于外加直流电作用，有效保护阴极。此种方法在河水、海水、土壤等环境中具有良好适用性。对于牺牲阳极法，主要选择低于机械设备电极电势的金属材料或是合金进行阳极设计，固定于机械设备中，建立腐蚀电池，而机械设备成为阴极后可以获得良好保护。

3.2 对制造材料进行合理选择

化工企业每年都会因为设备发生腐蚀而淘汰一些设备，但是这些淘汰的设备因为腐蚀比较严重，因此不能对设备中的金属材料进行回收，这样就会导致企业发生经济损失，而且淘汰的设备会对土地和水资源造成污染，还会对生态环境带来破坏。基于此，生产化工机械设备的厂家就要对设备材料进行合理选择，选择那些既可以有效对抗腐蚀，又不会对环境造成很大破坏的材料，当然对于机械设备性能和化工生产要求也要进行充分考虑，如，塑料材料，塑料材料对于自然环境的污染比较小，而且不需要特别复杂的处理步骤，另外，还可以防止出现金属浪费现象。如果一定要使用金属材料当做化工设备原料，就要先对材料特性和设备使用时长进行充分考虑，同时还要兼顾设备的抗腐蚀性，尽量使用耐腐蚀的材料，这样才能延长设备使用时长，避免因为设备腐蚀导致发生浪费问题。很多机械设备生产厂家都会根据自身经济条件选择制造材料，但是为了满足我国的可持续发展战略要求，就要对机械设备的回收再利用进行充分考虑，尽量选择质量比较高、使用寿命比较长的材料，将腐蚀问题控制在一定范围内。

3.3 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。

3.4 实施科学化设备管理模式

化工企业要加强对化工机械设备管理的重视，不断完善管理制度，针对现行管治理制度存在的问题进行改进，应安排专人来按照管理流程对机械设备进行管理。同时，对于润滑油管理中存在的问题，化工企业要优化润滑油的管理，从润滑油的选择开始到使用，整个流程都要加强管理，确保润滑油的类型和设备需求一致，确保润滑油及时、合理使用，确保其功能得到充分的发挥，从而为化工设备的正常运行提供保障。还应该加强对化工设备运行状态的管理。为了提高化工设备的综合性能，针对不同的设备，要科学地选择润滑油，确保各个设备应用的润滑油类型和其需求一致，确保润滑油的应用性能。此外，要做好润滑油的管理工作，确保其得到科學的保管，从而使其具有良好的使用效果，使设备处于良好的状态。

3.5 設备缝隙优化

在使用铝、不锈钢、碳钢等材质的机械设备中，常常会有缝隙出现，缝隙中常隐藏着化学物质残余，腐蚀现象极易发生。如果没有及时处理，进一步发展，缝隙腐蚀就会演变成孔蚀或应力腐蚀，对机械设备造成严重损害。在设计化工设备时，尽量减少缝隙。同理，也尽可能的不要有凹面出现，凹面同样容易积累化学物质或者水分。如果必须要有凹面，在设计中就要考虑置办一个排水管，尽量使机械设备在干燥的环境下工作。

3.6 电化学处理技术

想要使化工机械设备存在的腐蚀情况得到有效降低，可以加强对电化学处理技术的有效运用。在对机械设备腐蚀情况进行控制的过程中，利用电化学防护技术，可以对腐蚀破坏现象进行有效避免或降低，主要方式包括电流保护和阳极保护两种。

对于阳极保护而言，其原理就是制造电势差，阻碍金属内的离子外流。在机械设备工作范围内，利用电极电量强度低于机械化工设备的金属，将电解质溶液以及其他腐蚀设备物质作为阴极，则相关腐蚀物质会与金属保护物发生反应，从而使金属保护物中含有的大量金属物质外流到电解质溶液中，从而避免化工机械设备出现腐蚀现象。当化工机械设备所处的工作环境具有较高湿度时，可以将容易氧化的铁单质保护物和铝保护物放置在机械设备周围，能够对地下管道或储油罐等设备进行有效保护。

对于电流保护而言，能够对已经遭到破坏的设备进行有效保护，主要通过人工方式增加外接电源，利用电源提供外加电流，从而充分发挥保护作用，能够对可吸附电子的化工机械设备以及与电解质溶液相接触的各类机械设备进行有效保护。在对保护对象之外的防护物位置连接外置电源正极时，如果此时保护对象已经出现被氧化的金属块状物质，那么电源阴极应该与电解质溶液或其他对设备造成腐蚀的物质进行连接，这样能够使电池阳极具有的防护物与电解质溶液中的电子进行正负电子交换，从而避免对化工机械设备造成腐蚀和破坏。在应用电流保护措施的过程中需要注意，要合理控制电路的长度，通常情况下，电压等级要保持在24V以下，在保护普通化工机械设备的过程中，只需将电压保持在3～6V即可。

3.7 加强设备的维护管理

要提高化工机械设备的防腐性能，除了适当采用高耐腐性材料制作设备、科学设计化工机械设备的结构、涂刷防腐涂料以及特殊情况下采用电化学防腐措施之外，对化工机械设备进行有效的管理和维护，也是十分重要的。如果说在化工机械设备服役之前对其进行有效的防腐设计赋予了其“生命”，那么后期良好的管理和维护则是保证化工机械设备“活下去”的重要支撑。首先，化工企业需加强设备维修队伍的建设，一方面要引进专业的化工机械设备维修人员，另一方面还要针对现有的维修人员开展培训，丰富和拓展其专业知识，让其全方位了解不同材质制作的设备的特性，以及设备常见的腐蚀现象、腐蚀原因、处理方法和防护措施。其次，化工企业要制定详细的设备管理和维护制度，不仅要明确设备管理人员和维护人员的职责，还要将责任落实到位，并严格进行考核与奖优罚劣。另外，还要做好化工机械设备的日常巡检、定期检修与特殊检测等，并如实记录存档，以利于后期开展检维修或更换等工作。

3.8 借助化学方法对化工设备的抗腐蚀性进行提升

化工机械设备一般都会使用在气体或液体环境中，如果是处于液体生产环境中的化工机械设备常用的防腐方法就是利用外置电源对因为电化学反应造成的腐蚀现象进行防止，最简单的方法就是连接电源负极和金属设备，但是这种方法也存在很多问题，如果电源正极和金属设备已经进行了连接，就不能再采用这种方法，想要采用这种方法就需要用碳棒替换正极金属材料，也可以用其他惰性金属替换正极金属材料，这样才能确保电流的正常运行，而且可以对金属表面的腐蚀现象进行有效防止。上面介绍的两种方法都是借助外在条件来处理腐蚀问题，并对腐蚀程度进行减轻，但并没有真正的解决腐蚀问题，为此，需要采取更有效的预防措施，可以在机械设备金属外壳上绑上其他的活泼金属，这种活泼金属就会充当电池阳极，进行电化学反应时，就会对这种活泼金属进行腐蚀，内部化工构件就可以得到保护，这种防腐方法比较适合用在大型化工设备上。在外界气体的影响之下，机械设备表面会发生腐蚀，但是如果外界气体发生酸碱变化，也会对防腐效果带来一定影响，这时如果还采用上述几种方法进行防腐，起到的效果就会变得比较低，这时最合适的方法就是采用物理防腐措施。

4 结束语

总之，化工企业生产过程具有一定的安全危险性，一旦化工机械生产设备出现较为严重的腐蚀现象，就会影响整个化工企业生产运行的工作效率，严重情况下会威胁工作人员生命安全，所以我们需要采取合理的措施进行防腐蚀处理，从而提高机械设备防腐蚀性能。

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