李山++李晓君
摘 要:在我国,工业化水平在目前的社会中处于稳定的发展趋势,化工机械设备是化工企业中最为主要的组成部分。伴随着日常生产过程中化工设备长时间的使用,其往往会受到种种原因的影响,出现腐蚀老化的现象,促使其的生产质量以及使用寿命受到影响,严重的制约了工业的生产与发展。针对化工机械设备腐蚀所产生的原因及其特点,提出相应的有效的防腐措施,强化化工设备的防腐能力,实现高效的运行,促进化工企业实现持续化的发展进步。
关键词:化工机械;原因;防腐能力;措施分析
中图分类号:TQ050.9 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)14-0045-02
化工行业作为我国主要发展行业之一,对机械技术水平的提升具有一定促进作用。随着机械化生产的推进,化工设备被广泛的应用到化工企业生产中,化工设备的运行情况将对化工企业的生产水平产生直接的影响。现阶段,化工企业普遍面临着机械设备受到腐蚀的问题。机械设备腐蚀不仅影响着企业的正常生产,还在一定的程度上缩短设备的使用寿命,增加企业成本支出,因此,必须要对化工设备防腐工作进行高度重视,做好防腐工作,以此来有效的节省企业的成本,崔进按企业经济效益的提高。
1 化工设备腐蚀的原因分析
在实际应用化工设备时,会受到很多因素的影响,使得设备的运行效果受到限制,对于化工企业的生产而言也是极为不利的。化工设备防腐就是要采取有效的工艺措施强化设备防腐能力,使得化工设备在恶劣的环境中依旧能够持续作业,减少安全隐患的发生。下面就化工设备腐蚀的特点、原因及其类型进行分析。
(1)特点。当化工机械设备被腐蚀后,严重损坏了机械设备的使用寿命。机械设备材料可以分为活性材料与惰性材料两大类,活性材料表面被腐蚀后,局部区域便会产生诸多裂痕;惰性材料被腐蚀后,表面会形成钝化膜,不会出现明显裂痕。活性腐蚀材料通常是在不耐化学腐蚀情况下发生,且大部分是金属材料,活性腐蚀材料被腐蚀后会在材料表面形成沟槽。惰性材料腐蚀通常发生在耐一般化学腐蚀金属中,惰性材料表面通常形成钝化膜,防止腐蚀现象发生。
(2)原因。①内部原因在一些企业中,由于生产产生各种化学物质,一旦受到高温或是在潮湿的环境下就会与金属产生化学反应,设备内部会受到化工材料的腐蚀,导致设备质量受到影响。化工生产中金属材料的性质是比较活泼的,设备就会接触氧气、强酸、强碱等,进而产生腐蚀现象。设备材料内部的抗腐蚀能力是不同的,相同环境中,设备零部件的腐蚀程度也是存在差异的,进而影响设备的正常运行。设备表面的保养也是影响腐蚀的原因,设备表面的粗糙程度与腐蚀性是成正比关系的。②外部原因由于化工机械都是金属设备,金属很容易受到外部环境的问题出现腐蚀,化工生产出的氧气、酸碱等直接接触化工设备,导致机械设备被腐蚀,使得设备的运行质量受到影响。高温、高压环境下,化工设备的运行效率也会受到影响,遭到腐蚀。若化工设备的内部以及外部同时遭受腐蚀,主要是由于设备长时间的处于化工企业的溶液中,导致设备的各个部位就会受到腐蚀,进而影响整个设备的安全系数与使用质量,会出现资源浪费的现象,进而影响到化工企业的生产以及成本。
(3)类型。如果按照腐蚀现象进行分类,则可以分为电化学、高温、剥层、工业大气腐蚀等。通常情况下化学腐蚀和电化学腐蚀是最为常见且最为严重的腐蚀。化学腐蚀指的是设备的表面出现化学反应,从而出现了星的物质,这些新物质会对设备的表面产生腐蚀。电化学腐蚀指的是设备与电解溶液的接触产生反应,属于氧化还原反应。
2 可以使用的防腐蚀材料
(1)油脂材料。油脂材料包含我们常说的干性油等。其特点在于生产相对便捷,且成本较低,可以被推广使用。但是其局限性也相对明显,即耐水性、耐酸性相对较差,在一般的环境中可以广泛采用,但是如果是化工企业的内部设备则需要另外使用材料。
(2)生漆。该材料相对坚韧,比起传统的油脂材料,对于水和油有更强的耐受能力。但是该材料本身属于有毒物质,人体长期接触会产生皮肤过敏等不良反应。所以该材料的使用要严谨,适用于一些需要长期保存但是不常使用的机械设备。
(3)树脂材料。树脂材料的抗腐蚀能力非常出色,例如常见的家具、门窗上的抗腐蚀材料就是树脂材料。其特点在于耐水性、耐热性、耐酸性等都非常突出,且具有电绝缘能力,对人体的危害也相对较轻。但是该材料的施工过程比较复杂,需要进行多项工序,且反应速度比较慢。
3 提升化工机械设备的防腐能力的有效措施
3.1 科学使用防腐涂料
科学合理的应用一些防腐材料对化工机械设备来讲,可以起到提高设备质量,减缓腐蚀速度的作用。我们都知道,现阶段的化工机械设备大多是由金属材料构成,且多为材料价格较低的钢材料。这些钢材料在化工行业中很容易受到空气中的介质或是潮湿空气的影响产生严重腐蚀。因此,对其进行科学合理的养护可以对其起到很好的保护作用,提升设备的使用寿命。在目前的市场中,防腐材料的种类诸多,在价格上也是高低不齐,但是,如果对设备所选的防腐材料不合理的话,还有可能产生二次腐蚀,对设备的保护能力起到反作用的效果,大大的影响到内部的机械设备。对于防腐材料而言,其主要包含化学惰性和惰性物质的固化剂,不会与化学介质产生反应,涂抹化工设备表面之后能够有效的阻隔化学反应介质与构造材料,保护金属物质,防止出现腐蚀电流,能够减少化学腐蚀、电化学腐蚀的出现。在进行选取防腐材料时,需要注意不同生产工艺条件是有差异的,在选择防腐材料时需要结合工艺特点以及介质性质等科学的进行运算,进而选择出最优的防腐材料。
3.2 合理选择机械设备
化工设备的材质上直接影响设备腐蚀的一个重要的方面,机械设备质量的好坏在一定程度上影响其运行效率,因此,在生产过程中,化工企业应合理选择机械设备,注重机械设备材质,提高化工设备的防腐能力,减少设备维护的花费,延长化工设备的使用寿命,使其更加稳定、可靠地運行。并考虑机械设备的运行环境,介质的性质,通过多方面因素的考虑来确保机械设备的合理性,在选择合理设备的同时,还应对防腐设计工艺加以优化。尽量避开化工设备应用中出现的极限功能力学值,使得化工设备的加工制造更加经济,工艺水平更高,促使化工设备能够更加稳定、安全的运行。在对化工企业机械设备优化时,应考虑到以下方面:首先对产品结构有所了解,其次对设备运行中对稳定性的相关需求有所了解,最后加强对外力的保护,以防腐蚀现象的发生。在对化工企业机械设备优化时,应考虑到以下方面:首先对产品结构有所了解,其次对设备运行中对稳定性的相关需求有所了解,最后加强对外力的保护,以防腐蚀现象的发生。
3.3 从源头上对设备的腐蚀进行控制
针对于目前我国的技术水平而言,对于机械设备抗腐蚀的方式的控制一般采用的是表面的处理,通常采用外部涂料的做法。而随着科技水平的不断发展,对于机械设备耐腐蚀的控制技术应该更加先进,例如可以对环境进行控制,从腐蚀垣入手,降低环境对于设备的影响。通过对环境防腐处理能缓解腐蚀现象,首先,对具有腐蚀性的介质进行清除,如利用脱氧剂来消除氧气。其次,可以在材料表面实施防腐处理措施,例如:将硫酸盐,亚硝酸盐,这些最常见的防腐剂应用其中,但在实际应用中应对剂量加以调节。最后,还要对空气、潮湿等因素进行有效的控制,才能真正地将腐蚀降到最低,节约企业的设备维护成本。
3.4 做好防腐设计工作
化工设备防腐工作中,防腐设计是极为重要的,依据结合化工设备的实际需要,做好防腐处理工作,对设备腐蚀进行有效的预防。防腐设计一般是在结构和工艺两个方面中体现的。防腐设计时,化工设备需要按照结构简单的原则进行设计,对设备的外形结构进行简化,保证外形结构中不能出现下凹,减少腐蚀出现的几率。对于比较特殊的化工设备,还需要设计排水孔,将设备表面和内部的滞留水去除掉,使得设备更加干燥。保证化工设备以及构件的材料是一致的,连接的部位不能出现太大的缝隙,焊接时需要做到精细,结合化工设备的设计需要,对焊缝处的涂漆工作进行科学的安排。依据化工设备的实际性能,保证结构设计的科学合理,将焊缝涂漆的防腐作用充分发挥出来,使得焊缝连接更加准确,进而更好地发挥化工设备的作用,为化工生产提供便利。
3.5 电化学保护
电化学保护主要是对化工设备电化学腐蚀问题进行处理,对于化工企业中的设备表层,可以使用电化学保护措施,使得设备表面与空气被隔离开来,将电化学腐蚀的路径切断。简单来讲,就是阴极保护法技术,其技术主要要点就是把预防腐蚀的化工机械设备作为阴极,用惰性电极作为阳极,两者均存在于电解质溶液的环境控制之中,连接外加直流电源。通电后,电子被强制流向机械设备的金属部件,使机械设备的金属部件电流降至零或接近零,从而有效预防腐蚀发生,使得设备更加安全、可靠。
3.6 设计腐蚀余量
由于化工企业的设备本身就会不可避免地受到腐蚀,因此在设备的强度设计上需要预留余量。预留的意思是本身的设备外部就有防腐蚀的材料和涂层,但是仅仅是针对普通环境。对于化工企业这种特殊的生产环境来说,应该在设计设备时预留更多的余量来进行抗腐蚀,从而达到提升设备的使用寿命的目的,保证机械设备的使用价值。
4 结语
综上所述,化工机械设备作为化工企业生产过程中的重要的内容之一,设备的质量以及效果将直接对化工生产质量以及效率产生影响。由于化工企业的机械设备的使用频率是非常高的,且高强度的生产对于设备的要求也非常高,因此,提升设备的抗腐蚀能力在未来仍然是化工企业需要重点关注的问题。化工企业不但应该科学安排生产,而且,应对化工机械设备的防腐设计,加大研究力度,从材料到管理上进行全面控制,加强防腐技术和水平,从根本上解决设备的腐蚀问题,以确保其机械设备高效运作。
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