提升化工机械防腐能力路径的探究

(西部宝德科技股份有限公司 陕西 西安 710201)

所谓腐蚀，具体指的就是在化学亦或是化学作用之下导致物体消耗亦或是破坏。化学机械腐蚀则属于自发性的普遍现象，在其发生腐蚀以后，外形、自身性能与色泽等都会有所改变，使得设备破坏与资源、能源浪费程度增加，导致企业承受严重的经济损失。由此可见，深入研究并分析提高化工机械防腐能力具有一定的现实意义。

一、腐蚀概述

(一)具体原因

金属发生锈蚀的根据就是其组成与结构，而导致金属发生锈蚀的主要客观因素就是外界条件，集中表现在温度、湿度、和金属发生接触的物质。针对部分工业企业，特别是化工企业环境介质，有害物质主要包含了氢氧化物、卤化物、二氧化硫、硫化物、二氧化碳以及烟雾等等，甚至还有部分环境较为潮湿且温度偏高。受以上因素影响与作用，会使得金属和有害物质之间出现化学反应与物理反应，进而出现腐蚀现象。

(二)常见种类

一方面，以腐蚀形成机理为基础分类：(1)发生化学腐蚀的金属表面和周边介质出现化学反应，并形成全新物质即氧化物，严重破坏金属。这种类型的金属腐蚀就是以高温且干燥的环境为基础，使得金属和腐蚀介质之间形成了直接的反应。(2)发生电化学腐蚀的金属材料和电解质溶液相互接触，并在电极反应的基础上出现腐蚀。电化学腐蚀反应属于氧化还原反应，这种类型的腐蚀一般会在潮湿的环境之下发生。

另一方面，以腐蚀产生原因与表象为基础分类。根据腐蚀实际产生的原因和表象，能够将腐蚀细化成工业大气腐蚀、点状腐蚀、振动磨损腐蚀、剥层腐蚀、海洋大气腐蚀、电化学腐蚀、晶间腐蚀、疲劳腐蚀、高温氧化腐蚀、缝隙腐蚀等等。

在化工行业实际发展的过程中，机械设备腐蚀的类型主要包括疲劳缝隙、电化学腐蚀、缝隙腐蚀与焊接应力腐蚀等等，尤其是电化学腐蚀的严重性最大，受多种类型腐蚀的影响，很容易诱发电化学腐蚀。

二、提高化工机械腐蚀能力的有效路径

根据以上对化工机械腐蚀原因与常见种类的研究与分析了解到，要想不断提高化工机械腐蚀能力，最关键的就是要结合实际情况，通过材料选择、结构与工艺防腐、强度、加大控制腐蚀力度等四个方面合理地采取必要措施，才能够优化化工机械腐蚀的能力。

(一)材料选择方面

通常情况下，碳素钢是最常使用的机械设备，对此种类型材料加以利用，最突出的优势就是价格不高，加工十分方便，供应也很便利。碳素钢在常规条件下，腐蚀程度并不剧烈，所以大部分企业会将其当做机械材料。对于化工行业而言，针对浓度与腐蚀性偏高的环境条件，碳素钢的应用并不可行。最主要的原因就是其抗腐蚀性能薄弱，如果与高浓度腐蚀性介质相互接触，必然会发生程度更为严重的腐蚀，无法确保化工机械的长时间使用。以Q235钢为例，若将其放置于酸性介质常态条件下，发生反应的实际速度能够达到每年0.5～1.0毫米。即便大部分企业对此种材质化工机械进行选择的过程中，会将防腐涂漆涂抹于化工机械的表面，如果漆膜出现脱落的情况，将导致金属和空气出现极为强烈的化学反应。所以在化工企业经营发展的过程中，钢材类型的金属并不适用于机械设备的制造。要想不断增强机械材料抗腐蚀的性能，应尽量选择使用普通的低合金钢当做制造化工机械的主要材料，即便此类型的材料价格高于碳素钢，然而抗腐蚀性能远远超过碳素钢。根据相关数据结果显示，由低合金钢制作的设备，较之于碳素钢材料制造的设备，使用的时间超过2～3倍。所以选择使用低合金钢材质进行化工生产能够获取可观的经济效益。

(二)结构与工艺防腐方面

在化工机械防腐设计过程中，除了材料以外，结构与工艺因素也十分关键。其中，机械设备结构会直接影响化工机械的防腐性能。另外，若设备几何形状缺乏合理性，亦或是构造复杂性较强，也会使设备出现积液亦或是积尘现象，甚至还会破损表面涂层。所以，在设计机械设备结构与工艺的过程中，一定要对防腐能力加以考虑。在设计机械设备形状的过程中，应规避过于复杂且要简洁，在整体角度上确保选用相同类型的金属材料，以免采用过多的材料种类。在构造设计方面，要尽量减少缝隙数量，以免表面发生划痕，且要保证构造清洗的便捷性。在实际焊接的过程中，应确保内应力与应力的集中性，有效规避焊接缺陷的发生。在涂抹防锈涂层的过程中，一定要保证均匀性，尽可能选择使用具有较强防腐性能的涂料，特别是要在焊接点的位置，强调涂刷的重要性。针对构件的连接部位，需要采取必要的处理方式，以免发生缝隙腐蚀的问题。

(三)强度方面

设计化工机械设备的过程中，设计工作人员要对化工环境强腐蚀性能做出综合性考虑，所以设计期间，也应当强调机械设备强度设计的重要性。在这种情况下，设计刚度的时候，要求构件与机械刚度、强度具体要求相适应，并对腐蚀余量设计给予必要关注。一般来讲，对化工机械进行设计期间，腐蚀余量是设备使用时间周期内腐蚀深度的2倍。

(四)加大控制腐蚀力度

在合理控制化工机械设备防腐程度的过程中，就必须要针对其实施定期的防腐涂漆处理，并对金属本质加以改善，有效处理金属的表面。在此基础上，也必须对腐蚀环境进行改善，全面保护电化学腐蚀。另外，还要对周边环境的污染程度加以控制，尽量减少腐蚀性或者是有害性气体浓度，对工作环境温湿度条件进行必要的控制。综合考虑电化学腐蚀基本原理，对阳极进行牺牲处理，并对阴极加以保护，就能够对机械设备实施必要的保护。另外，也可以将外加电流加入其中，进而规避腐蚀问题的出现。具体的内容就是将保护金属和另一附加电极当做电池阴极和阳极，并且被保护金属作为电池阴极。充分利用外加电流的作用，即可更好地保护阴极。

三、结语

在实践过程中，应当科学合理地采取必要的防腐措施，以达到防腐蚀的目标。针对防腐技术实施必要的研究并加以完善，特别是防腐材料性能方面，综合考虑多种使用环境，对防腐漆亦或是防腐涂料加以合理化选择，确保化工机械设备的防腐蚀性能不断提高。