冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施

张 宏，黄晓慧

（甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水 741000）

在化工冶炼过程中，冶炼化工设备和管道的金属部分经常会遭受到程度不一的腐蚀，会导致化工产品的质量下降。腐蚀是一种比较常见的现象，无论在我们平时生活的角落，还是在工业制造和基础设施建造中，大部分材料以及产品均会出现腐蚀。长期以来应对冶炼化工设备的腐蚀都是冶炼化工企业不得不支出的重要开销，所以有效的防止冶炼化工设备发生腐蚀是为化工企业减小经费支出的重要方法之一。而冶炼化工设备金属材料的腐蚀主要包括两种，第一种为化学腐蚀，第二种为物理腐蚀。在许多地方并没有对物理腐蚀做出明确的概括，不过我们可以这样大致的描述物理腐蚀：所谓物理腐蚀是指并没有出现化学反应，导致冶炼化工设备损伤。而另一种化学腐蚀则是恰恰相反的，是因为出现了化学反应而造

成损伤的，就是化学腐蚀，通常多数的腐蚀都是化学腐蚀[1]。腐蚀将导致工厂生产迟滞，生产材料浪费，资源和能源过量消耗、成品质量下降、对自然环境造成污染。腐蚀不单单会影响到企业与民众的经济收入，甚至有可能会引发严重后果的事故，导致人民群众的生命安全受到威胁。所以，发展和研究预防腐蚀技术，对发展国民经济有着非常重要的意义。

1 化工设备常用金属材料腐蚀原因

造成冶炼化工设备常用金属材料腐蚀的原因主要有以下几点：第一点是化工设备常用的金属材料防腐能力较弱。冶炼化工设备中常用的金属材料在设备中是重要的构件，所以若是化工设备的金属材料受到腐蚀则会对整体化工设备的防腐能力造成影响。因此，在选择化工设备的金属材料时，其构成的材料密度越大，则防腐能力越强，反之其构成的材料密度越小，则防腐能力越差。因此，材料需要选择适合的密度以增强化工设备的防腐能力。其次，造成金属材料腐蚀的是冶炼过程中接触到了化学溶液、气体。由于冶炼化工设备常用金属材料与众不用，所以化工设备的冶炼过程中，其金属材料会不可避免的与部分碱性或酸性类的腐蚀介质相互接触，一般这种物质与金属材料长期接触，会对化工设备表面造成很强的腐蚀，另外，若是在化工设备表面残留了冶炼物质时，未将其及时清理干净，那么即使是化工设备金属材料经过了预防腐蚀措施，也会受到腐蚀。最后是冶炼化工设备金属材料没有进行合理维护。操作人员对于化工设备开始出现部分金属材料的腐蚀情况不做及时的处理，维护意识不到位，以至设备的腐蚀情况越来越严重，最终造成隐患。

图1 冶炼化工设备常用金属材料的腐蚀

2 冶炼化工设备常用金属材料腐蚀预防措施

2.1 冶炼化工设备常用金属材料的选择

化工设备在冶炼过程中，或多或少都会对其部分金属材料造成腐蚀，导致无法使用，这不仅仅对企业设备的折旧造成影响，还会威胁到操作人员的安全。所以，对于冶炼化工设备常用的金属材料需要进行合理、慎重的选择。例如，部分化工冶炼中进行溶液配制时可以选择实验玻璃，在溶液传导中可以使用可降解塑料，对冶炼化工设备的使用也不会造成影响，还可以进行替换，也不会对环境造成污染[2]。另外，在选择冶炼化工设备常用金属材料时，需要严谨的考虑并计算这种金属材料的化工设备可使用年限是多少，并且针对化工设备常用金属材料冶炼的环境，从而综合考虑金属材料的选择。一般来说，冶炼化工设备常用金属材料都是优先考虑其经济效益价值，不过基于可持续发展的战略的基础之外，还要在这之后考虑应用哪种材料才能延长使用寿命[3]。要根据不同的使用环境进行有针对性的选择金属材料。

2.2 化工冶炼设备中常用金属材料的结构设计

设计化工设备金属材料的结构对于防腐蚀也有很大的助益，以达到提高化工设备使用寿命的目的。比如说，物理冷凝箱或设备的腐蚀通常发生在导热管而不是设备的外部。这类导热管的结构应设计在设备和冷凝箱支撑架中间，以确保物理冷凝箱所连接的导热管所处环境中没有能使其腐蚀的介质出现，因为在这个位置的金属材料可以避免直接接触腐蚀介质。因此，在防腐过程中对于化工设备的结构设计也是不可忽视的重要步骤。

2.3 添加金属镀层

目前已有的各种防腐蚀实验结果显示：金属镀层对于化工设备防腐蚀是最普遍、最经济的方法。使用具有针对性的金属材料在冶炼化工设备的表面以使得不同性能的保护层，就是镀层，它使金属与腐蚀介质相互隔离开来，以防止腐蚀的产生。同时，为了使金属镀层的保护功能长久有效，选择的金属材料要与化工环境的腐蚀介质不会产生物理化学反应，且在镀层在化工设备表面要分布均匀，不易破损，以达到保护目的。

3 结语

总而言之，在冶炼化工设备常用金属材料的使用过程中，解决、处理其腐蚀的问题不是一朝一夕的，所以企业的管理和生产人员不能有侥幸的心理，不能对平时的化工冶炼放松监管。在日常冶炼时，必须认识到化工设备常用金属材料腐蚀问题的严重性，必须要加大化工机械设备的腐蚀预防措施，不仅要从材料选择的方面着手考虑，还要对化工设备的结构设计进行优化、添加镀层以提高化工设备预防腐蚀的性能，而且还要考虑到管理人员对化工设备腐蚀的安全管理态度，提高管理者与生产人员的维护意识。从而为企业的生产加大安全力度，增加化工冶炼的经济效益。