化工设备防腐策略

何 超

（大庆油田化工有限公司东昊分公司，黑龙江大庆 163000）

“十三五”时期我国石化行业以及化工行业综合实力持续提升，生产质量效果明显强化。“十四五”时期相关行业将继续贯彻落实创新、协调、质量、安全的发展理念，对当前石化行业以及化工行业生产工作、建设管理工作进行统筹部署与合理落实。结合当前行业生产情况来看，化工设备防腐问题基本上可以视为新时期石化以及化工行业企业予以重点关注的问题。与其他行业产业模式不同，石化以及化工行业企业日常生产工作会涉及到易燃易爆气体以及腐蚀性液体生产输送问题[1]。如果化工设备防腐设计效果未达到预期，那么在运行使用过程中就容易引发渗漏风险。一旦易燃易爆气体或者腐蚀性液体暴露在外，就很容易危害现场生产作业安全以及人员人身安全。针对于此，必须加强对化工设备防腐问题的贯彻处理。在防腐设计过程中，必须采取科学合理的技术手段有序开展化工设备防腐工作。如严格按照化工设备防腐施工部署方案要求，遵照防腐技术规范要求以及结合现场运行环境加强对防腐技术控制要点问题的贯彻落实，深化促进化工设备防腐性能提升。

1 化工设备腐蚀机理分析

关于化学设备腐蚀机理的研究分析，主要可以从广义与狭义两个方面进行研究分析。从广义角度上来看，化学设备腐蚀主要可以理解为材料与环境所产生的作用影响引发材料性能改变。而从狭义角度上来看，化学设备腐蚀可以视为设备金属结构与相关介质因素发生理化反应，导致金属表面出现损坏问题。再加上环境因素以及管理因素的影响，容易进一步加剧化学设备腐蚀速率。本文所研究的化学设备腐蚀机理更加侧重于强调狭义角度上的概念意义，主要可以从以下两个方面进行进一步研究分析。

1.1 电化学腐蚀机理

电化学腐蚀机理通常表现为化工设备材料与相关介质因素发生化学反应，导致化工设备内外结构出现明显的腐蚀问题。在反应过程中，化学设备中的金属材料主要以阳极形式存在，而外界环境介质则以阴极形式存在。在阴阳两极的作用影响下，化工设备中的金属材质会发生强烈的化学反应，影响化工设备完整性以及质量。当腐蚀速率过高或者腐蚀扩散范围过大时，化工设备现在运转风险程度也会随之加大[2]。

1.2 大气腐蚀机理

金属材料与大气污染物的影响，引发大气腐蚀现象问题。结合以往的生产经验来看，大多数化工生产企业在生产作业期间会涉及污染物排放问题。其中，硫化物等酸性物质排放物会与化工设备金属材料发生氧化还原反应。其中，在反应过程中，化工设备表面金属材料会被严重腐蚀，容易引发渗漏风险。一旦化工设备中的液体或者气体泄漏出来，不仅会严重危害周边环境质量安全，同时也会对现场作业人员人身安全构成威胁。

2 化工设备腐蚀原因分析

2.1 化工生产内在因素影响

2.1.1 材料抗腐蚀性能

大多数化工设备以金属材料为主要材料，金属材料质量好坏往往会决定化工设备运行质量安全效果。结合大量实践证明，金属材料晶体密度的持续增高，化工设备抗腐蚀性能会不断增强。然而我国部分化工生产企业所选用的金属材料在抗腐蚀性能方面尚未达到预期要求，容易受到外界环境因素影响而发生腐蚀化学反应。

2.1.2 溶液性质因素

化工生产会涉及使用大量酸碱溶液问题，如果缺乏提前防护以及防腐设计，就很容易导致化工设备金属材质与酸碱溶液接触并发生强烈化学反应，引发化工设备腐蚀问题。除此之外，如果生产人员未及时处理酸碱溶液附着问题或者污染问题，容易加剧化工设备腐蚀严重程度[3]。

2.1.3 化工设备结构设计因素

化工设备结构设计不合理也是引发化工设备腐蚀问题的重要因素。结合以往的经验来看，化工设备在零部件连接过程中，通常会采取焊接方式进行操作处理。如果焊接操作存在技术落实不到位或者其他问题，就会导致各个零部件衔接处存在明显的缝隙或者沟槽问题。

一旦酸碱溶液或者残液附着于这些位置上，就很容易引发化工设备腐蚀问题。并且在长期作用下，化工设备老化速度将会明显加快，容易引发气体或者液体泄漏问题。除此之外，我国化工设备生产制造技术不如国外发达国家，在技术应用方面还是存在滞后性问题，导致部分化工设备表面光滑度效果并不是很好，容易受到相关反应介质影响发生化学反应，进而造成严重的化工设备腐蚀现象。

2.2 外在因素影响

从外在因素角度上来分析，化工生产环境中的气体以及液体流动情况、人员安全防护意识等均会对化工设备防腐效果产生重要影响。其中，对于化工生产环境中的气体与液体流动情况而言，如果化工设备附着腐蚀性液体，那么这部分液体会与化工设备金属材质进行直接接触并产生化学反应[4]。

而一旦发生化学反应，化工设备被腐蚀面积会在短时间内明显扩增，容易出现泄漏风险。除此之外，从事化工生产的相关人员在安全防护意识以及防腐意识方面存在薄弱问题。部分生产人员未深刻意识到化工设备防腐保护工作的重要性，并且在日常生产工作期间并未严格按照防腐设计工序以及相关操作要求进行妥善处理，严重影响化工设备防腐设计效果。

3 实行化工设备防腐工作的重要性分析

化工设备防腐操作始终是化工生产作业予以重点关注的问题。从客观角度上来讲，腐蚀因素不仅会对化工设备使用寿命造成危害影响，同时也会对化工现场生产质量以及效率产生滞后性影响。严重时，甚至会对化工生产质量安全乃至人身安全构成威胁。目前，全面强化化工生产安全管理水平以及质量控制水平，化工生产管理人员需要严格按照防腐设计理念以及技术规程要求加强对化工设备防腐的合理部署与贯彻落实。

通过利用科学合理的防腐技术以及设计方法，不仅可以有效减少化工物质泄漏以及爆炸等安全问题出现，同时也可以进一步提升化工生产进度以及效率，具有重要的可行性。最重要的是，通过合理实行化工设备防腐工作还可以促进化工生产效益提升，减少以往因防腐设计工作不到位而引发的维护管理费用增加的问题[5]。

4 化工设备防腐策略以及优化措施分析

4.1 合理配置与应用防腐材料，防范化工设备运行通病问题

化工设备防腐材料选择是否妥当会对化工设备防腐运行效果产生决定性影响。结合以往的经验来看，因工艺类型需求不同以及化工设备应用环境不同，在化工设备防腐材料的选择方面，需要结合实际情况以及具体要求进行合理配置与应用实践。在具体选择过程中，相关人员需要主动结合化工设备工艺、温度以及压力等重要影响因素，配置应用设备材料。以常用的铝合金与硅铸铁等金属材质为例，这部分金属材料钝化特点相对明显，在抗腐蚀性特征方面表现良好。即便是受到外部介质因素影响，也会形成钝化保护膜，避免化工设备表面出现腐蚀性危险。与此同时，碳钢等类型的金属材料可在强氧化介质影响下形成钝化保护膜，进一步增强化工设备抗腐蚀性能。

需要注意的是，对于抗酸性化工设备而言，可优先选择铅性材料作为主要原材料进行应用。其中，铅材料可以在质量分数＜80%的热硫酸铅材料/＜96%的冷硫酸溶液生成稳定性物质，即硫酸铅。硫酸铅可在设备表面形成一层保护膜，保障化工设备抗腐蚀效果。除此之外，如果现场所使用的容器压力不高，可以重点关注所选择材料的物理强度以及塑性状态。相反，如果生产环境温度较高，在材料的选择上应该关注抗疲劳强度[6]。

4.2 注重电化学腐蚀问题影响，采取针对性手段加以预防

为减少化工设备电化学腐蚀问题带来的负面影响，化工企业应该高度重视化工设备防腐管理问题。在具体实现过程中，应该结合电化学腐蚀机理以及具体成因表现，利用牺牲阳极的阴极保护方法进行防腐处理。客观来讲，牺牲阳极的阴极保护技术作为化工设备防腐技术常用的手段方式，相关人员可利用牺牲阳极技术以及强制电流技术手段，实现防腐操作处理。

需要注意的是，在使用阴极保护技术的过程中，应该依托于化工设备内部空间特点，如对于内部空间相对狭窄且封闭性强的情况，必须提前做好设计规划工作，避免技术使用过程中出现安全隐患问题。另外，在防腐处理过程中，可以优先选择金属活跃性质高于化工设备金属材料的金属作为保护材料。此时处于阳极的活跃金属会被腐蚀，而处于阴极的集输管道会被保护。结合以往的防腐经验来看，采取阴极保护技术方式基本上可以增强化工设备抗腐蚀性能，可行性价值相对较强。

4.3 落实化工设备表面防腐技术注意事项，强化化工设备运行安全性

注重化工设备表面防腐处理是有效延长化工设备使用寿命以及强化化工设备运行安全性的重要手段。在表面防腐处理过程中，可对长期裸露在外的化工设备位置采取防腐涂料操作方式，达到良好的防腐效果。结合以往的经验来看，挑选合适的防腐涂料进行均匀涂抹，不仅可以减慢化工设备与反应介质的直接接触，同时还可以最大限度减缓化工设备腐蚀速率。在具体操作过程中，可以通过采取喷雾+喷砂的组合技术方式，清除表面腐蚀问题。

确保设备表面无异物且干燥的条件下，均匀喷洒事先调配好的喷雾剂，达到良好的防腐效果。此外，对于石油化工机械设备而言，也可以通过利用缓蚀剂方法达到良好的防腐效果。如可以将适量的缓蚀剂添加到内部腐蚀位置，缓蚀剂会在腐蚀位置处形成一层薄膜。该薄膜可以起到隔绝作用，避免气体以及其他物质进入到内部结构当中。这样一来，可以有效减少腐蚀问题的蔓延范围，确保设备内壁不受腐蚀问题影响[7]。

5 化工设备防腐设计以及安全管理措施分析

5.1 调整优化化工设备组成结构，强化防腐设计可行性

前期规划设计应该重点结合化工设备组成结构特点实现对防腐设计方案的优化调整。在整体结构设计期间，应该立足于设备本身材料组成特点，加强对设备材料防腐性能的检测分析。根据分析反馈结果，适当调整设备结构设计模式。其中，需要针对化工设备各个连接处焊接质量以及缝隙问题进行重点管理，避免酸碱性溶液附着于此，引发设备腐蚀问题。

除此之外，在前期规划设计过程中，还应该关注化工设备加工操作重难点问题，如实践过程中，应该严格把控现场生产环境以及生产要素。如果周围环境湿度较高，可能会加剧某类化工设备的腐蚀速率。针对于此，在生产操作过程中必须严格把控现场温湿度，保证加工环境干燥度之后，才可以进一步开展相关加工生产工作。需要注意的是，还需要针对化工设备加工工艺细节问题进行合理控制，以防止出现腐蚀性问题。

5.2 增强人员防腐管理意识，做好定期维护与保养工作

为消除化工设备腐蚀问题带来的负面影响，从事化工生产作业的相关人员必须增强个人的防腐管理意识。在日常防腐管理工作期间，应该主动结合化工设备常见的腐蚀问题以及成因表现，采取科学合理的应对策略，加强防腐设计效果。与此同时，从事化工生产与管理的相关人员必须牢固树立高度的安全生产意识，坚持强调安全生产管理的重要性，并严格按照相关管理制度以及技术规程要求，对现场生产工艺以及注意事项进行充分贯彻与落实。

除此之外，化工生产作业人员必须严格按照标准化管理方式加强对化工设备定期维护与保养工作的落实处理。如严格按照化工设备维护保养管理计划，定期查看化工设备生产质量状态以及防腐性能效果。一旦发现化工设备存在腐蚀性渗漏或者其他质量缺陷问题，必须采取科学合理的方式手段进行修补维护，消除风险隐患的同时，确保化工设备使用寿命得以有效延长。

6 结语

为减少化工设备腐蚀问题，建议在今后的生产设计以及运维管理工作中，应该加强对化工设备防腐问题的重视程度，必须严格按照化工设备防腐设计标准以及技术规程，采取科学合理的防腐技术手段，预防化工设备腐蚀以及破损问题出现。需要注意的是，对于已经出现破损问题的化工设备，应该结合腐蚀严重程度以及具体状态，采取科学合理的修复技术进行处理。如果腐蚀问题过于严重且难以控制，应及时更换设备。此外，还应该按照科学合理的运维管理要求，加强对化工设备运行应用过程的监督管理，以期可以减少腐蚀问题出现。