化学工业中的腐蚀和防护

武转玲

（大同师范高等专科学校，山西大同 037039）

我国化学工业从1980年开始起步，到现在已经有了几十年的历史了，而化工设备的腐蚀一直是一个比较严重的问题之一。近些年来，伴随着国家的大力支持，国内许多大型化工厂均采用了一些较为先进的防腐措施，但是因为防腐措施的缺乏与不完善，所以仍然会出现大量的腐蚀现象。

1 绪论

1.1 研究背景

在化工生产中，设备是重要的工艺装备，而化工设备的腐蚀是指由于化工设备的操作人员和周围环境的影响导致的化学性介质的破坏现象。化工行业的发展对我国国民经济的快速增长有着很大的促进作用，但是随着经济的高速发展，工业企业也出现了许多的问题与隐患，其最严重的就是化工设备的腐蚀情况，所以对其进行有效的防腐就显得尤为关键与必要。在实际的工作中，很多时候都是通过外部的一些防护手段来降低其发生腐蚀的概率和程度。比如说，采用涂层保护的方法来防止腐蚀的产生，或者是选择合适的施工技术，使其达到防锈的效果等，这些都需要采取正确的防护措施，从而减少甚至避免因腐蚀而造成的损失以及安全事故的发生概率。

1.2 研究目的和意义

我国的化工企业在生产过程中，由于其自身的特点和环境的影响下，设备容易发生腐蚀问题，而腐蚀性的破坏又会对设备造成很大的伤害甚至是毁灭性的打击。因此必须要加强对化工设备的保护措施，防止因腐蚀带来的损失和危害。本文主要通过对化工行业的腐蚀问题进行具体分析，并提出相应的防护方法，以能够积极地采取预防措施来避免这些隐患的存在，从而保证整个化工的正常运行。

2 化学工业的腐蚀分析

2.1 化工设备的腐蚀原理

化工生产中的腐蚀现象是一种普遍存在的化学污染，它主要是指由于各种化学品的化学反应所引起的金属材料、结构或工艺系统的破坏或改变其性能的过程和行为。化工腐蚀的机理有三种：①在化工设备的外部直接接触到大气中的化学物质；②通过在化工产品的内部与介质的相互作用而形成的反应产物；③在化学工业的外环境中，因为外界条件的变化而造成的化学反应性的物质和产生的腐蚀性气体。这三种类型的腐蚀作用的影响因素，通常情况下，它们都能被氧化或者转化为自由基，从而使其失去原有的活性状态，导致其发生钝化，最终使整个化工装置的耐蚀能力降低。假如过多的生成过氧化物，则会增加有毒的有害成分，甚至会对人类的身体健康构成威胁。所以说，必须采取有效措施来防止这种危害的进一步扩大。

2.2 化工设备的腐蚀成因

对于化工设备来说，其腐蚀的原因有很多，其中主要包括以下几方面：

（1）由于化工生产的特殊性，在进行化工设备的操作时，往往会因为一些人为因素而造成设备的损坏和损耗。

（2）在化工设备的使用过程中，如果出现了腐蚀现象，就会导致腐蚀的发生，从而影响到整个工艺流程的正常运行，甚至是对企业的经济利益的损害。

（3）化工产品的种类繁多，不同类型的化工设备之间的差异性很大，所以在实际的工作中，需要根据具体的情况来选择合适的器械来满足加工的需求。

（4）有些化学试剂的性质比较活泼，容易受多种条件的干扰而引起的化学反应不稳定，进而使其失去活性，最终使其丧失作用。例如：酸、碱的存在使得某些反应无法完成，因此会对人体健康以及其他生物安全构成威胁。另外还有些物质还会与其他化学品相互接触，致使它们的毒性增加。这些都说明化工行业的环境污染问题也是非常严重的一种状况。

2.3 化工设备的腐蚀类型

（1）酸腐蚀：在化工设备中，酸是一种常见的腐蚀介质，它主要是酸性或中性的盐类，在生产过程中会产生大量的酸气，对设备造成严重的破坏和污染。

（2）固体（气体）腐蚀：当化工设备受到外界大气环境的作用时，会发生化学反应，使化工设备表面形成一层氧化膜，从而导致金属的腐蚀；同时，也会影响到化学药品的质量和使用寿命。

（3）辐射与电离：当化工设备的周围存在着一些可燃物或者有毒物质时，就会对这些有害的物体有侵蚀的能力；另外，也可能被可燃物所覆盖，进而使其发生爆炸。

（4）硫化物：硫元素的性质比较活泼，容易在其中起催化的功能；而且硫的含量非常低；并且还会因为氢键的存在而使得反应进行得很迅速。因此如果化工企业的操作人员不能够严格按照工艺流程的要求来执行，就有可能出现危险的事故隐患。

（5）热影响。化工生产的产品在高温高压的环境下，其内部的温度会不断升高，当其达到一定程度时，就会引起热效应，使设备的性能下降，甚至出现损坏的现象；另外，由于化工设备的工作条件比较恶劣，一旦被外界因素干扰，就很容易产生热损伤，进而造成腐蚀。

2.4 化工腐蚀的危害

化工生产中的各种事故都会对环境造成很大的污染和破坏，其中最主要的是化工设备的腐蚀和化学药品的泄漏导致的事故发生。①由于腐蚀而引起的事故。在化工行业中，因为腐蚀而产生的安全隐患是非常严重的问题之一。这些危害性气体会通过大气、水、土壤等介质进入周围空气当中，并与其他物质一起反应，形成了对人体有害的化学物质；在一些化学反应过程中会释放出有毒的化合物或者是大量的二氧化碳；在化工产品的储存运输的过程中会排放出含有毒性的气体以及少量的SO2。②会使一些设备的寿命缩短，甚至造成严重的损坏；会使某些工件的质量下降，如裂纹、夹生裂纹等，从而降低了材料的使用性能。③对于一些大型的化工设备，例如：搅拌机、泵等，这些设备的腐蚀性非常的强而且强度又大，如果不加以控制，很有可能会发生爆炸的情况。④因为有些设备的特殊性，比如：易燃易爆的材料等，一旦出现了腐蚀的现象就会导致重大的损失。⑤还有很多的金属管道，它们本身的材质比较脆，容易被腐蚀，并且还会产生大量的有毒气体，极有可能引起火灾。

3 化学工业腐蚀防护现状分析

防止腐蚀的根本方法是采用各种有效的技术手段，如化学防腐、电焊、热压等，使化工设备的寿命延长，从而达到减少腐蚀的目的；还能保证其质量，避免因人为因素而产生的问题或故障。目前，国内防止化学工业腐蚀的措施主要有两种，一种为强化涂层的防护形式，另一种为阻垢剂的防护形式。

3.1 防腐蚀涂料

涂料在工业领域的使用非常广泛，它可以分为两类：一类是涂层防腐涂料，另一类是金属涂层。涂层防腐涂料的作用机理主要是：

（1）保护和防止腐蚀介质的侵蚀；

（2）延长绝缘材料的寿命；

（3）减少或消除腐蚀产物对设备的影响和破坏。

①涂敷技术在化工生产中，为了避免腐蚀，通常采用一些具有良好耐蚀性的防护涂料，如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等。这些防护涂料的应用范围很广，但其价格昂贵，一般用于非封闭容器的防护（例如：喷漆），也可用作密封的一种类型。

②金属表面的处理工艺及施工方法包括金属的加工与制造，如镀锌，镀锡，烧结等。其中最重要的是要进行切削，要保证切削液的清洁和干燥。

3.2 阻垢剂

阻垢剂是一种能阻止腐蚀的化学物质而被广泛使用的添加剂或限制其在设备表面的作用总称。它主要是指能对金属进行有效腐蚀性的物质，如：盐类、硝酸盐等，它们都可以通过物理的方法来达到防止腐蚀的目的。阻垢剂分为以下两类：

（1）化学性质的阻垢剂，如：聚丙烯酸、聚酰胺和聚乙烯等。

（2）物理的阻垢剂：在工业生产过程中，为了提高设备的耐磨性，常常需要加入一些缓蚀物，这些缓蚀物的存在会使设备的耐磨性能变差，从而降低了其工作寿命，因此要想使那些没有办法起到钝化效果的钝化物的添加量减少，就必须增加这类物品的用量。

4 对化学工业腐蚀的防护措施

4.1 化工设备防腐设计

加强化工企业的防腐设计，首先要从技术层面入手，提高化工设备的防腐蚀能力。针对化工设备的特点和环境，选择合适的工艺流程和生产方式，对其进行合理的设计与布局，在设计过程中，要充分考虑到操作人员的安全问题，避免出现人为因素的影响而造成的不必要的损失；其次，在化工设备的日常维护中，尽量减少机械性的损耗以及非金属性的磨损等，防止因腐蚀而导致的设备受损，从而降低其使用寿命。此外，还可以通过以下途径来实现：

（1）强化化学原料的采购管理，确保原材料的 质量；

（2）严格控制各类产品的出厂日期，杜绝不合格的材料进入工厂，以达到节约成本的目的；

（3）建立完善的检验制度，对于各种规格的化工产品，必须经过试验才能投入使用，以保障化学工业的安全性和可靠性。

4.2 设备腐蚀预防

预防腐蚀的主要措施就是要加强对化工生产设备的定期检查，及时发现设备的隐患并采取相应的保护措施。在化工企业中，有些操作人员的安全意识薄弱，不注意日常的保养和维护，造成化工设备发生严重的腐蚀现象，甚至出现了重大的事故；还有一些工作人员在工作中偷工减料，不按照规定的流程进行，导致化工设备的损坏；有的工作人员为了降低成本，偷偷将化工设备带入车间，这样不仅使机器处于潮湿的状态下，而且还增加了腐蚀的风险性。因此相关的技术人员要重视起来，严格要求，切实落实好这些防范的制度和责任。

4.3 化工设备的修复

对化工设备进行修复，主要是针对那些在生产过程中出现的腐蚀问题，通过采取一定的技术措施来解决，比如说采用化学药剂或者是其他方法来对其腐蚀性的情况加以处理，从而达到减少腐蚀的目的。

对于化工设备的修复也可以使用一些新的材料和新的工艺来辅助，例如：涂层、涂布、复合膜等，这些都能够有效地改善设备的性能和维护的周期。

在化工设备的维修中，还应该注意的是，不能只注重表面的修复而忽视了内部的保护工作，这样会使化工设备的寿命极大降低；除此之外，还需要考虑到化工产品自身所具有的特点以及相关的质量要求，如果其中一个方面出现了缺陷，就会导致整个化工行业受到严重影响，所以要加强对其的管理力度，避免因为人为因素而造成不必要的损失和浪费。总而言之，在实际操作时，应当根据不同地区的具体环境，制定出合理科学的方案去应对，以确保企业经济效益最大化。

4.4 加大科技投入，引进先进防腐技术

在我国，许多大型的化工装置都会有一些特殊的腐蚀问题，因此必须重视技术的发展与创新，通过技术的革新来促进技术的更新换代，从而实现节能减排的目标。不仅要加大科技投入，提高科学技术水平，采用新工艺、新材料，不断改进化工产品的性能和质量，降低其成本，减少资源浪费。同时，还要注意引进先进的国外技术，并加以利用，以达到防腐的目的。

4.5 建立健全风险防范和防腐措施制度

要想有效地防止化工企业的设备出现腐蚀问题，就需要建立健全防腐措施制度，在生产的过程中，可以对设备进行定期的检查与维护，保证其能够正常的运转；在日常的工作中，也应该加强对设备的管理与保养，避免因为人为因素导致的操作失误，从而造成不必要的损失；对于那些使用年限较长的设备也应及时更换或者更新，以免影响到整个化工行业的发展；而对于一些已经报废的设备则应严格控制其型号，不能让其应用到别的工业领域当中去。建立完善的防腐措施制度，是为了使化工的安全性能得到保障，所以必须要有一套完整的制度来规范，这样才能使员工更加重视自身的责任和义务，同时还能提高工作人员的积极性，让他们意识到自己的职责所在，只有这样才有利于化工的稳定持续地发展下去。

5 结束语

化工生产是一个极其复杂的系统工程，涉及的技术领域非常广泛，包括化学工艺、设备制造、化工产品的选型和加工等。因此对化工设备的防腐蚀的研究也是一项十分重要的工作之一。从化工设备的防腐蚀入手，对我国的现状进行了简要的阐述和说明，提出了一些关于加强化工企业防腐蚀的建议措施，希望能够为以后的实际操作提供一定的参考依据。