企业生产过程中的化工设备常见腐蚀问题及对应措施

董鑫

摘 要：本文首先分析了企业生产过程中化工设备常见的腐蚀问题，并在此基础上提出解决企业生产过程中化工设备腐蚀问题的有效途径。期望通过本文的研究能够对延长化工设备的使用寿命有所帮助。

关键词：化工设备 腐蚀 防腐

中图分类号：TE98 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0091-02

在企业的生产过程中，绝大多数化工设备都是由金属制成，换言之，金属是化工设备的主要材料之一。由于化工设备需要长时间处于高温高压、磨损以及腐蚀性介质等环境中运行。所以，要求设备必须具有较强的抗腐蚀性。相关研究结果表明，腐蚀不但会对化工设备上的金属材料造成影响，而且还会缩短设备的使用寿命，增大维修成本。同时，腐蚀还可能增大设备及管道的渗漏量，从而引起原材料的损失，若是渗漏的介质具有易燃易爆性，则会引起火灾爆炸等事故。为此，加强对化工设备的防腐尤为重要。借此，本文就企业生产中的化工设备常见腐蚀问题及对应措施进行浅谈。

1 企业生产过程中化工设备常见的腐蚀问题分析

在企业生产过程中，化工设备是较为重要的组成部分之一，然而，由于各方面因素的影响，使得化工设备常常会出现腐蚀的问题，这极大程度地影响了企业的正常生产，给企业的经济效益造成了巨大损失。由于大部分化工设备都是以金属为主要材质，金属腐蚀也成为化工设备的主要腐蚀类型。

1.1 化工设备的腐蚀类型

较为常见的金属腐蚀有以下几种。

（1）化学腐蚀。当化工设备中的金属材料与外界的介质发生化学反应后而形成的损坏现象即化学腐蚀，如金属材料的表面在大气中的氧化反应。通常情况下，不同金属的氧化物结构和性质均不相同，有些氧化物会在金属表面上形成一层较为稳定且牢固的氧化膜，它能够将内部的金属与外界的介质隔离开，从而对金属起到一定的保护作用，如铬、铝、锌等。还有部分氧化物较为疏松并且极容易脱落，这样一来，便会使内层金属受到外界腐蚀介质的侵蚀，从而加快金属的腐蚀速度，如铁、铜、镁等。金属的氧化速度与温度有关，温度越高氧化速度就越快。在化工生产过程中，常见的腐蚀介质有氧、氢、硫化氢、二氧化碳以及工业废气等等。

（2）机械腐蚀。这种类型的腐蚀包括机械磨损和腐蚀作用两个方面，两者之间互为加速，即机械磨损越严重，腐蚀速度越快。常见的机械腐蚀有以下几种：冲击腐蚀，这是由化工设备中的液体介质湍流或是冲击造成的；空泡腐蚀，液体在高速流动的过程中会产生一定数量的空泡，从而形成水锤作用，由此会导致金属表面的保护膜被破坏，腐蚀速度也会因此加剧；应力腐蚀，在拉伸应力的作用下，金属会受到腐蚀破坏，同时金属内部会产生出裂纹。

（3）电化学腐蚀。在腐蚀的过程中伴随有电流产生的腐蚀被称之为电化学腐蚀，这是化工设备腐蚀领域的主要研究课题之一，是金属在水溶液当中形成电池而引起的腐蚀现象。在潮湿的环境中，化工设备容易出现电化学腐蚀。

1.2 化工设备腐蚀的原因

大体上可将化工设备的腐蚀原因归纳为以下几个方面。

（1）腐蚀介质。当化工设备中输送的介质含有以下物质时会引起设备腐蚀，氧、二氧化硫、硫化氢等等，同时，输送介质的温度越高，腐蚀的速度就越快，腐蚀也越严重。

（2）土壤腐蚀。土壤是一类腐蚀性较强的体系，当金属与土壤长时间接触后，两者的界面之间会形成不同的电位，这样一来接触部位便会差生出电位差，从而形成氧浓差腐蚀电池。若是土壤当中含有可溶性盐时，则会加快腐蚀速度，土壤当中植物根系也容易引起金属外管壁腐蚀。

（3）设备自身原因。化工设备的结构设计不合理、加工质量不高、存在焊接残余应力等等，都会加快设备的腐蚀速度。同时，设备选材不当也容易引起腐蚀，相关试验结果表明，化工设备金属表面越粗糙，就越容易出现腐蚀。

（4）防腐措施不到位。在企业生产过程中，为了确保化工设备安全、稳定、可靠运行，在安装过阶段必须对设备进行有效的防腐处理。若是防腐措施不到位，或者未进行防腐处理，则会导致化工设备在使用一段时间后，便出现腐蚀。

2 解决企业生产过程中化工设备腐蚀问题的有效途径

2.1 表面涂层防腐

在化工设备的金属表面上喷涂防腐蚀涂层能够起到一定的防腐作用，这也是目前应当最为广泛的一种设备防腐措施。通常情况下，防腐蚀涂层不会使化工设备的结构及强度发生改变，其仅仅是一层保护层，最主要的作用是将金属与外部介质隔离开，避免介质对金属造成腐蚀。比较常用的防腐涂料有酚醛树脂、环氧树脂等等。采用这种方式对化学进行防腐处理时，必须了解设备材质、表面状态、运行环境等方面的情况，并充分结合涂层的性能优选材料，从而达到最佳的防腐蚀效果。此外，为化工设备做金属覆盖层属于表面涂层的一种，具体是指用电位低于母材的金属作为设备的覆盖面，通过牺牲阳极的方式，来达到防腐目的。

2.2 合理选材

化工设备本身的材料直接关系到腐蚀速度，选择耐腐蚀性能高的材料，能够有效降低腐蚀速度。在对化工设备进行选材时，必须充分了解设备的运行环境以及各种腐蚀因素，如介质的种类、浓度、温度、工作压力、流速等等。随后按照实际条件进行模拟试验，以此来获取材料的可靠数据，并综合考虑材料的性价比和耐腐蚀性，最终确定最佳的设备材料。建议化工设备应当尽可能选用合金钢、铝合金、玻璃钢等作为主要材料，这有助于提高化工设备的抗腐蚀性能。

2.3 优化设计

想要从根本上解决化工设备的腐蚀问题，就必须从设计阶段着手，合理运用于防腐有关的知识和经验，设计出结构合理、使用寿命长、抗腐蚀性能好的化工设备，这样的设备不但符合企业生产工艺过程的要求，又能延长设备的使用年限，有助于降低企业生产成本。大体上可将化工设备的优化设计分为以下几个阶段：在设计时选择合理可行的防腐措施，如强度设计、防腐结构设计等；在加工制造时对设备进行有效的防腐处理，如提高加工质量、加强管理等；在设备的安装过程中，结合运行环境的特点，选择最为有效的防腐措施。

2.4 做好设备保养维护

在企业生产过程中，化工设备的腐蚀并不是突然出现的，通常都需要一个过程，为了尽可能避免化工设备出现腐蚀问题，应当不断加强对设备的管理和保养维护，这样能够及时发现设备的腐蚀问题，从而采取相应的措施加以解决处理，防止腐蚀进一步严重，影响设备的安全、稳定运行。在设备管理方面，应当要求操作人员正确使用设备，不得违规违章操作，同时，要加强对设备的检查管理，企业应建立完善的设备点检管理机构，借此来规范设备点检工作，并制定岗位责任制，整理相关记录并进行总结，将各种隐患扼杀在萌芽当中；在保养维护方面，可由设备操作者完成日常保养工作，并在交接班时对设备进行认真检查，定期对设备进行润滑和清洁，维修人员要制定合理可行的检修计划，并将设备防腐作为重点来抓，以此来确保设备正常运转。

2.5 使用衬里进行防腐

由于部分化工设备的腐蚀发生在内部，仅通过外部涂层防腐很难起到有效的作用。为此，应当合理使用衬里进行防腐。目前，较为常用的防腐衬里有两大类：一类是有机衬里，如PVC、聚四氟乙烯、不透性石墨等等。在选择有机衬里时，应当对材料的耐热性、耐水蒸气扩散性、附着性以及机械性能等进行充分考虑，并结合设备的工作环境，合理选择，以此来达到最佳的防腐效果；另一类是无机衬里。比较常用的有化工陶瓷、砂浆等，具体选用时，也要结合设备的实际运行情况而定。

2.6 合理应用缓蚀剂

缓蚀剂是一种能够在较低的浓度条件下，使金属在腐蚀性介质中减缓腐蚀速度的物质，其既可以是单一的化合物，也可以是多种化合物的复合产物。在企业生产过程中，缓蚀剂可用于工业冷却系统的防腐、化工设备及管道化学清洗时的防腐。实践证明，通过使用缓蚀剂能够进一步减缓设备的腐蚀速度，需要注意的是，在具体应用时，要控制好缓蚀剂的加入量。

3 结论

总而言之，在企业生产过程中，化工设备的腐蚀问题普遍存在，这必须引起企业相关部门的高度重视，并采取各种行之有效的措施，对设备腐蚀问题进行解决处理，这不但能够确保设备稳定运行，而且还能延长设备的使用寿命，降低维修费用，有助于企业经济效益的提高，对于促进企业发展具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1] 李丽华.化工设备腐蚀磨蚀件的表面修复工艺及材料研究通过鉴定[J].石油化工腐蚀与防护，2012（5）.

[2] 姚艾.石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护[J].化学工程与装备，2010（4）.

[3] 李晓刚，许适群，柯伟.石油化工设备基本腐蚀系统分析与防护进展[C]//第二届石油石化工业用材研讨会论文集.2012（2）.

[4] 冒圣国.湿H2S腐蚀特殊环境下的化工设备设计分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013（9）.

[5] 龚嶷.石化、火电工业用换热管的腐蚀失效分析及其性能评价[J].石油化工设备技术，2010（7）.

[6] 张亚娟，高泽吉，孙延龙，等.提高化工机械防腐能力的有效路径[J].化工技术开发，2010（10）.