化工机械设备的腐蚀原因及防腐措施

陈文学

（大庆油田化工有限公司甲醇分公司，黑龙江大庆 163400）

对于化工企业的生产工作而言，无论采取何种措施，相关生产过程具有的危险性始终无法彻底解决，并且化工企业的生产条件通常缺乏完善性，为各项安全事故的发生提供了环境。在开展各项生产活动的过程中，化工企业必须对各项影响安全生产的因素给予高度关注，最大程度降低化工企业发生安全事故的概率，从而使施工人员的生命安全得到保障。根据实际调查研究能够知道，在化工企业安全事故原因排行中，由于化工机械设备存在故障问题而导致的安全事故比例较高，腐蚀问题和操作失灵问题是导致机械设备存在安全故障的主要因素。由于化工企业的生产工作量较大，导致机械设备的实际使用期限远低于标准理论值，缩短水平在40%左右。因此，化工企业必须加强对机械设备腐蚀原因的深入调查研究，通过对各项防腐措施的有效创新，确保各项施工工作具有较高安全性。

1 化工机械设备的腐蚀原因

1.1 机械设备材料方面

对于大部分化工机械设备而言，都是由不同金属材料制作而成，然而金属材料很容易被其他物质腐蚀或被空气氧化。通过对化工机械设备腐蚀现象展开的详细分析能够知道，金属颗粒的大小与金属的防腐性能之间具有反比关系，金属颗粒的直接越大，金属材料的密度就越低，具有的防腐蚀性能就越差。在此过程中，一些由铁金属制作成的零件或者设备外壳，即使没有处在化工环境中，也很容易被腐蚀和氧化，导致机械设备的腐蚀速度大幅提升。

1.2 液体方面

化工企业在开展各项生产活动过程中，所使用的机械设备经常会与各类物质和溶液亲密接触，而化工生产活动中所使用的物质和液体多数情况下都具有较高的腐蚀性。当化工机械设备基础材料具有的防辐射性能较低或者没有将防腐涂层涂抹在金属材料表面时，很容易导致设备出现腐蚀现象，其中物质和液体对机械设备造成的腐蚀现象要远高于气体，如氢氧化钠和盐酸溶液等。如果没有对此进行及时处理，不仅会使化工机械设备的使用实现严重缩短，还会导致安全事故发生。

1.3 机械零件外表方面

当化工机械设备具有的腐蚀问题能够从外表一眼看到时，说明此时的腐蚀现象并不严重，基本不会对生产工作造成影响；当化工机械设备具有的腐蚀问题无法从外表一眼看到、并且已经对机械内部的零件造成了腐蚀时，每个受损零件都可能对设备的安全性能和正常使用造成影响。当具有腐蚀性的物质对机械设备零部件造成损害时，首先会从表面的氧化层入手，使零件的金属部分裸露出来，从而导致零件长时间在化工环境下，被腐蚀的速度加快、程度加深。

1.4 客观环境方面

对于大部分化工企业而言，所处的生产环境都比较差，化工机械设备长时间处于这样的环境下，无法避免会与大量具有较高腐蚀性的酸性或碱性物体、气体，液体接触。在接触这些物质之后，不仅会导致发动机设备表面出现腐蚀现象，而且在完全腐蚀掉保护层之后，机械设备的金属材料就会裸露出来，从而被这些酸性和碱性物质快速腐蚀，对机械设备造成严重破坏。

2 化工机械设备的防护措施

2.1 电化学处理技术

想要使化工机械设备存在的腐蚀情况得到有效降低，可以加强对电化学处理技术的有效运用。在对机械设备腐蚀情况进行控制的过程中，利用电化学防护技术，可以对腐蚀破坏现象进行有效避免或降低，主要方式包括电流保护和阳极保护两种。

对于阳极保护而言，其原理就是制造电势差，阻碍金属内的离子外流。在机械设备工作范围内，利用电极电量强度低于机械化工设备的金属，将电解质溶液以及其他腐蚀设备物质作为阴极，则相关腐蚀物质会与金属保护物发生反应，从而使金属保护物中含有的大量金属物质外流到电解质溶液中，从而避免化工机械设备出现腐蚀现象。当化工机械设备所处的工作环境具有较高湿度时，可以将容易氧化的铁单质保护物和铝保护物放置在机械设备周围，能够对地下管道或储油罐等设备进行有效保护。

对于电流保护而言，能够对已经遭到破坏的设备进行有效保护，主要通过人工方式增加外接电源，利用电源提供外加电流，从而充分发挥保护作用，能够对可吸附电子的化工机械设备以及与电解质溶液相接触的各类机械设备进行有效保护。在对保护对象之外的防护物位置连接外置电源正极时，如果此时保护对象已经出现被氧化的金属块状物质，那么电源阴极应该与电解质溶液或其他对设备造成腐蚀的物质进行连接，这样能够使电池阳极具有的防护物与电解质溶液中的电子进行正负电子交换，从而避免对化工机械设备造成腐蚀和破坏。在应用电流保护措施的过程中需要注意，要合理控制电路的长度，通常情况下，电压等级要保持在24V以下，在保护普通化工机械设备的过程中，只需将电压保持在3~6V即可。

另外，在对化工机械设备腐蚀问题进行处理的过程中，需要定期开展常规检查，对存在腐蚀现象的老化物价进行更换，确保化工机械设备始终处于正常运行状态，充分发挥实用价值的同时，延长设备的使用时限。因此，将预防性检修手法运用在机械设备生产过程中，将化工机械设备分成2个或2个以上的不同等级，具有较高腐蚀风险和工作压力的机械设备设定为一级，按照每周一次的频率进行检查，更换老旧零部件；其他设备可以按照每月一次的频率，对存在的腐蚀问题进行处理，对老旧的零部件进行更换。

2.2 提高表面防腐质量

为了确保化工机械设备表面具有的腐蚀问题得到有效解决，需要对相关设备的表面防护工作进行有效处理，结合实际情况，对相关防腐技术进行不断优化与完善。通过将防腐材料喷涂到化工机械设备表面，确保能够对化工机械设备表面造成腐蚀现象的物质进行隔离。

2.3 重视材料的选择

想要使化工机械设备现有的防腐能力得到有效提升，首先要从制造设备的材料方面入手进行优化。目前市面上进行化工设备制造的材料主要以碳素钢材为主，虽然在钢度需求方面能够达到标准要求，材料成本较低，能够进行大规模生产，在抗腐蚀性的方面，碳素钢才具有的能力较弱，因此，可以使用钢度较强、成本较低、抗腐蚀能力较强的材料进行替换。化工厂的脱硫塔、反应室、阀门、酸反应设备等经常与腐蚀物接触的位置，极易受到腐蚀问题的破坏和威胁，可以选择具有较高耐腐蚀性和强度的钛金属作为相关设备的支撑结构；针对没有与腐蚀物质直接接触的位置，仍然可以采用碳素钢材进行制造。

2.4 优化工艺技术

对于化工机械设备工艺技术而言，主要包括五个方面，下面针对化工机械设备这五个工艺技术的优化措施进行详细分析：

（1）对应力集中控制而言，主要指的是在设计化工机械设备的过程中，通过对连续焊接工艺的有效利用，避免出现焊瘤、曜变等缺陷问题。应该在产品和原料的入口位置进行加厚设计，确保入口位置无缝隙、无死角、平滑。

（2）在对缝隙和死角控制工艺进行优化的过程中，可以将三维技术和二维技术运用到实际工作中，对设备的标准规格进行准确计算，建立标准模型。在此基础上，根据模型对减少缝隙和死角的措施进行不断尝试，并且利用完整材料进行制造。

（3）对于腐蚀补偿工艺而言，主要指的是在对腐蚀问题进行预防的同时，将“设计余量”施加到无法对腐蚀破坏现象进行有效避免的环节中。通常情况下，不宜将涂层防护工艺运用在化工机械设备内部，而是可以在标准厚度的基础上增加厚度。

（4）对于金属涂层工艺而言，经常被用在化工机械设备表面。将厚度为0.5~1.0mm的金属涂层涂抹到普通设备表面；将厚度为2.0mm的金属涂层涂抹在高温度、高湿的环境下作业的机械设备表面，材料以邻苯二甲酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂等材料为主。

（5）对于结构工艺而言，对化工机械设备整体造型和外观提出了简洁、完整的要求，通常情况下，以弧状磨平或立面磨平为主。将具有较高自动恢复形变能力的高分子材料运用在大型设备连接位置的金属材料表面上，使连接位置更加牢固，对酸、碱等破坏性、腐蚀性物质进行有效抵抗。

3 结束语

作为化工企业开展各项生产活动的基础，机械设备如果出现腐蚀现象，便会导致机械设备正常运转受到影响，延长工程整体施工进度。为了使化工企业整体施工质量具有较高安全性，最大程度减少安全隐患的存在，必须停止所有机械设备的运行状态进行停产检修，这样的方式必然会对企业经济利益造成影响。由于人们的日常生活与化工企业发展之间存在密切关联，而化工企业想要实现生产目标，则需要机械设备的技术支持，因此，为了使化工企业有效实现社会效益和经济效益，不仅要对相关机械设备进行充分运用和灵活使用，而且还要对设备存在的问题进行有效解决。加强对化工企业机械设备防护工作的重视力度，通过对造成机械设备出现腐蚀现象各项因素的全面掌控，制定出一套能够有效解决化工机械设备腐蚀问题的有效防腐措施，确保化工机械设备始终处于安全、稳定的运行状态，从而为企业提高竞争能力、实现可持续发展目标提供积极帮助。