化工机械设备腐蚀原因分析及防腐措施

张扬，侯国栋

（中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆 克拉玛依 834000）

化工机械设备腐蚀原因分析及防腐措施

张扬，侯国栋

（中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆 克拉玛依 834000）

化工机械设备是化工生产的重要基础。由于化工生产过程中，需要涉及到高温、高压和腐蚀性化学物质等环境，因此，化工机械设备会出现腐蚀情况。机械设备一旦出现腐蚀，设备运行期就会出现不稳定，化工生产就很难进行。化工机械设备腐蚀，将会严重影响化工生产的安全。因此，分析化工机械设备腐蚀原因，探讨相应的防腐蚀措施，就有着重要的实际意义。

化工；机械设备；腐蚀；原因；防腐措施

对于化工生产而言，安全是其第一要素，化工企业事故很大部分都是由化工机械设备故障引起的。化工机械设备作为化工生产的基本设施，其腐蚀问题也是化工生产安全的最大隐患。我国化工企业每年因机械设备腐蚀问题就会损失很大一笔费用，更重要的是，一旦机械设备出现腐蚀现象，化工生产停工停产，将严重影响化工企业的经营。因此，弄清楚化工机械设备腐蚀种类，分析腐蚀出现的原因，并探讨相应的防腐蚀措施就显得尤为重要。

1 化工机械设备腐蚀种类

在化学上，腐蚀主要可以分为两类，即化学腐蚀和物理腐蚀。所谓化学腐蚀，主要是因为一些具有腐蚀性的化学物质使得设备腐蚀，或者是因为设备本身的材料，如钢铁等因氧化而造成的腐蚀。物理腐蚀的特点是腐蚀过程中并没有化学反应发生，但机械设备仍被破坏。这种腐蚀常见于一些在高温下作业的机械设备。以铁为例，铁的熔点是1535℃，则那些由铁为基本材料制成的机械设备在超过1535℃的高温下作业，就会被熔化破坏，这就是物理腐蚀。相比于物理腐蚀，化学腐蚀在化工生产中更为常见。这是因为化工生产往往需要很多化学物质的参与，同时在高温高压等环境下，化工机械设备更有可能发生化学反应，从而出现腐蚀现象。

化工机械设备的化学腐蚀主要有两种，一类是局部腐蚀。局部腐蚀是化工机械设备常见的腐蚀，其特点是腐蚀发生在局部，主要是化学物质集中的地方发生腐蚀。局部腐蚀对化工机械设备的某个部位腐蚀严重，而其他部分则能相对完好；另一类是均衡腐蚀。这类腐蚀一般发生在金属整体浸泡在某种溶液中或腐蚀性气体中，进而导致整个金属都会发生腐蚀。这种腐蚀的特点是，腐蚀速率可以用线性函数表示。

2 化工机械设备的腐蚀原因

在化工生产过程中，导致机械设备腐蚀的原因有很多，而这些原因主要可以分为内部因素和外部因素两大类。

2.1 内部因素

化工机械本身的内部因素是导致其发生腐蚀的一个重要原因，因为腐蚀归根结底是因为机械设备本身材料的化学反应或物理变化导致的。所以，弄清楚化工机械设备腐蚀的内部原因就很重要。

在化工机械设备腐蚀的内部因素中，构造机械设备的金属材料的防腐蚀能力是一个重要因素。化工机械设备一般都需要很多机械零件组成，而这些零件大多是由金属材料组成。不同的金属材料性能不一样。对于金属材料而言，其内部晶粒的大小决定了材料的防腐蚀能力。金属材料的内部晶粒越大，其防腐蚀能力就越弱。所以，化工机械设备中那些由内部晶粒大的金属材料组成的部分，就很容易被腐蚀。以铸铁类型的设备为例，这类设备发生腐蚀的概率也要远远大于其他不锈钢类型的设备。

再者，很多化工生产需要机械设备在某种溶液中进行工作。而乙烯等溶液本身就具有腐蚀性，金属材料在这些腐蚀性的溶液中，其发生腐蚀的概率也就更大。尤其是那些防腐蚀能力差，或者未采取防腐蚀措施的机械设备，就很容易受到溶液影响而出现腐蚀。

造成化工机械设备腐蚀的另一个重要的原因在于机械零件表面的粗糙度。因为粗糙度是影响零件发生腐蚀现象的重要因素，那些表面粗超度高的零件，发生腐蚀的可能性更小，而表面粗超度低的零件，发生腐蚀的可能性更高。而零件作为化工机械的组成部分，其腐蚀也会导致设备故障。

2.2 外部因素

外部因素也是导致化工机械设备腐蚀的重要原因。在各种外部因素当中，腐蚀性气体或溶液是化工机械设备腐蚀最常见的原因。这是因为在化工生产过程中，机械设备大多会处于一些特殊的工作环境。这些环境往往具有酸碱性强、腐蚀性物质多等特点。一旦化工机械设备长时间处于这样的特殊环境中，其表面就会受到这些腐蚀性物质的影响而发生腐蚀。即使那些不是长时间处于特殊环境的机械设备，若是其表面残留了这些腐蚀性的物质，其同样也很容易发生腐蚀。

除了腐蚀性气体或液体之外，气体或液体的流动速度也会导致化工机械设备的腐蚀。在很多情况下，那些腐蚀性的气体或液体的流动速度对机械设备的腐蚀同样有着一定的影响。根据以往的经验，腐蚀性气体或液体若是流动速度过快，则机械设备的腐蚀就会越严重，而腐蚀性气体或液体流动速度小，则机械设备腐蚀程度也小。这可能是因为，若是腐蚀性流动速度大，一方面可以起到冲涮的效果，另一方面，也会因为单位时间出现更多新的腐蚀气体或液体，从而导致机械设备表面实际接触了更多的有效腐蚀性气体或液体，从而导致其腐蚀程度加重。

除了内部因素和外部因素之外，化工企业管理方面的原因同样会加重机械设备的腐蚀程度。若是管理上出现疏忽，导致机械设备的腐蚀不能及时发现，就不能及时采取防范和补救措施，从而使加重设备的腐蚀程度。所以，管理方面的原因同样会导致机械设备腐蚀的严重化，从而也会对化工生产产生更大的影响。

3 化工机械设备防腐蚀措施

3.1 材料选择的控制

从化工机械设备腐蚀原因来看，机械设备自身材料的防腐蚀能力是其中很关键的因素。因此，为了加大化工机械设备的防腐蚀能力，就需要在材料方面进行合理的选择和控制。对于需要长时间在腐蚀性环境下工作的机械设备，就需要选择那些由防腐蚀能力强的材料构造成的化工机械设备。而在材料的具体选择方面，也要综合考虑机械设备的工作环境，根据环境的酸碱、温度和湿度等条件选择材料。同时，也需要考虑机械设备的工作内容，一些需要长时间浸泡在溶液或腐蚀性气体中的机械设备，也更应该选择防腐蚀能力强的材料。值得一提的是，由于高分子材料在防腐蚀方面有着比金属材料更好的优势，因此，可以按照实际需要，合理选择高分子材料的使用。

3.2 化学法防腐蚀

化工生产中，机械设备的工作环境要么是液体环境，要么是其他环境。而在液体环境中，为了防范金属机械设备的腐蚀，可以采用外加电源的方法增加防腐蚀效果。这种防腐蚀方法的原理，就是利用电化学的原理，通过阳极发生氧化反应，而阴极发生还原反应，这样，将机械设备作为阴极，就能有效减小化工机械设备的腐蚀。这种电化学方法虽说能够起到减小机械设备腐蚀的效果，但是其并不能从根本上解决腐蚀问题。此外，采用原电池的方法同样可以提高对一些金属机械设备的防护能力，增加其使用年限。而对于气体环境，主要可采用物理防腐蚀方法。

3.3 物理法防腐蚀

相比于化学法防腐蚀，物理法防腐蚀的成本更低。一般，物理法防腐蚀大多只需要采用一定的物理措施就能完成防腐蚀工作。

常见的物理措施是表面涂层，通过在化工机械设备表面涂上一层惰性金属层，这样，机械设备在腐蚀性环境中的防腐蚀能力就会增加。此外，通过刷油漆的方法也可以达到提高设备防腐蚀能力的效果。在物理法防腐蚀措施中，也可以通过减小化工机械间缝隙提高防腐蚀效果。物理法防腐蚀虽说成本更低，但是其防腐蚀效果很难比得上化学法防腐蚀，因为其无法从根本上解决腐蚀问题。但是，由于需要考虑到经济性等多种因素，物理法防腐蚀是多数化工企业采用的方法，更具有实际意义。

3.4 加强防腐蚀管理工作

除了上面的防腐蚀措施外，加强防腐蚀管理工作也是一项重要的防腐蚀措施。通过完善化工生产的管理工作，加强机械设备的检查力度。通过仔细检查，就能及时发现机械设备哪里出现了腐蚀，进而就可以采取一定的措施对其补救，一旦发现有零件出现腐蚀，就需要及时更换，避免腐蚀的进一步严重化。所以，通过加强防腐蚀管理工作，定期检查、及时更换腐蚀零件，同样可以起到提高化工机械设备运行能力和服务期限的效果。

4 结语

化工机械设备作为化工生产的关键设施，其防腐蚀有着重要的作用。而化工机械设备由于其工作的特殊环境，使得其出现腐蚀现象的可能性更大，因此，就需要通过分析腐蚀原因，以寻求更好的防腐蚀办法。化工机械设备的腐蚀原因有很多，而最关键的还是在于材料本身。当下，除了选择防腐蚀能力强的材料之外，通过一定的化学方法和物理方法，加强防腐蚀管理工作，也是化工机械设备防腐蚀的有效措施。

[1]甄利国． 化工机械设备腐蚀原因及防腐措施探讨[J]． 化工管理, 2014(29): 186．

[2]黄涛． 浅析化工机械设备腐蚀原因及防腐措施[J]． 化工管理, 2015(24)：137．

[3]高飞． 化工机械设备的防腐措施探讨[J]． 科技视界, 2015(6): 59．

TQ050.9

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1671-0711（2017）08（下）-0125-02