浅析化工机械设备腐蚀原因及防腐措施

黄涛 （大庆炼化公司，黑龙江 大庆 163411）

1 化工机械设备防腐的意义

腐蚀是一种很常见的自然现象，理论上说，人造物质从一出现就不断地被外界截止进行腐蚀，但大部分情况下这种腐蚀的影响很小。针对化工机械设备的腐蚀而言，主要是与介质接触的过程中发生的化学以及电化学反应，引起机械设备部件或整体的机械性能变化，最终导致不适合继续使用。很显然，这种情况的出现，是对化工企业生产力的一种负面干预，也会造成巨大的社会资源和能源浪费，甚至出现严重的安全问题。

化工机械设备腐蚀的介质很多，主要是化工生产环境中存在的酸碱盐溶液，以及空气中包含的腐蚀性溶液分子。腐蚀一旦出现，就会随着时间的延长越来越快地产生破坏作用，对机械设备的使用寿命造大大缩短。

除此之外，化学机械设备腐蚀的最大危害来源于对生产安全的影响。由于化工生产环境中充满了强酸、强碱、高压、高毒、高温等原料、设备，腐蚀性破坏会导致爆炸、泄漏的危害，严重威胁到了操作人员的生命安全；一旦发生，还会造成环境污染、能源浪费。

因此，针对化工机械设备的腐蚀原因分析，并进一步寻求防腐措施，对我国的工业发展具有重要的意义。

2 化工机械设备腐蚀的原因分析

简单地说，造成化工机械设备腐蚀的原因有两类，即内因和外因；同时，从现实角度出发，本文机械设备的腐蚀性讨论是基于金属材质展开的。

2.1 内部腐蚀原因

首先，金属材料的性质较为活跃，容易与其他介质发生反应，进而出现腐蚀现象。各种金属材料的性质虽然不同，但从研究结论上分析，在与空气、水接触的过程中，氧化是最普遍的，不存在绝对预防措施。

其次，金属分子的内部构造原因。同一种金属物质在锻造过程中，由于工艺的差异，也会造成内部构造的不同，如晶粒大小问题；晶粒越大，彼此之间的结合度越小，腐蚀的速度就越快，反之，晶粒越小，耐腐蚀性就越好。例如，不锈钢比生铁铸就的机械耐腐蚀性高的多。

再次，机械设备的表面保养。机械设备表面保养即防腐蚀的手段，越粗燥就越容易被腐蚀。在保养方面，一般都会采用防腐处理的手段，如不锈钢镀膜、油漆等。此外，一些接口部分容易出现开口、断裂等，露出内部金属断层，这些也是导致腐蚀出现的原因。

2.2 外部腐蚀原因

化工机械设备的外部腐蚀主要是指在介质的影响下，产生的速度快、影响大的腐蚀现象。

第一，以各类腐蚀性介质为典型腐蚀原因，如酸碱盐水溶液，氧化环境等。

第二，化工生产环境中往往处在大量的化学原料，这些原料作为介质而言，在成分、浓度、催化作用等方面，都会直接或间接的作用与化工机械方面。

第三，温度、压力的影响，以及介质流动状态，也是导致机械设备从外部腐蚀的原因。

3 化工机械设备腐蚀的防止措施

3.1 材料选择原则

金属材料钢铁成分是用于化工机械设备制造的主要内容。从经济性角度出发，大多采用碳钢，同时碳钢也具有很好的机械性、力学性特点，便于加工。但是，碳钢材料对腐蚀性的抵抗力较差。

因此，在材料选择方面要结合新材料工艺，充分考虑化工环境中的介质影响，并且满足耐高温、耐高压的需求。近年来，我国材料技术得到了很大的发展，如高分子耐热材料、高强度树脂材料以及新型橡胶技术等，目前来看，还无法完全代替金属材质，但可以从降低化工机械设备的腐蚀范围和程度入手，延长设别的寿命周期。

3.2 结构设计工艺

机械设备的设计也是防止腐蚀的一大要素，如在设计中，要实现结构简单、机械性稳定，减少安装死角，避免出现腐蚀性物质囤积的沟槽、缝隙等，尤其在焊接技术方面加强内应力和外应力的匹配，减少焊点，避免形成腐蚀点；机械部件之间的几何形状要尽量简单，操作过程中不会出现局部振动，避免设计死角产生的缝隙。

3.3 强度设计思路

化工机械设备一旦投入生产，就意味着需要高强度、长期性的运转，由于化工产品的特殊性，一般不建议经常性的拆卸维护。因此，必须从设备的强度设计上入手，减少机械零件的设计缺陷，增强运转强度，适应长时间的生产需求。化工机械设备的强度设计满足之后，在此基础上即可进行化学防腐蚀、电化学防腐蚀等技术应用。

除此之外，还包括其他的很多腐蚀防止方法，如牺牲阳极保护法、外加电流保护法等，可以针对不同的化工生产环境分别采用。

4 结语

腐蚀性问题对于化工机械设备而言，一般都是一个相对长期的过程，容易让人在思想上放松，产生侥幸心理；考虑到腐蚀性的破坏严重性，就必须正视机械设备腐蚀防止措施的重要性，一方面从设备角度入手，强化机械设备的防腐能力，另一方面从管理制度入手，提高管理者和操作者的安全意识。

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