现代化工设备的腐蚀问题及防护技术

张臣

宁波镇海炼化林德气体有限公司 浙江宁波 315207

自近代以来，工业一直是我国经济发展的重要力量，化工行业作为工业的重要组成部分，对于工业的发展具有积极的推动作用，而化工设备中存在的腐蚀问题更是制约了我国化工行业的进一步发展。为此，相关的工作人员在工作中必须要加强对腐蚀问题的重视程度，对于经常性出现腐蚀的地方多加注意，找出不同设备、在不同运行阶段产生腐蚀问题的原因，并找出相应的解决策略，从而减少腐蚀现象的发生，保障各项化工设备的正常运转，推动化工产业的发展[1]。

1 腐蚀的分类及原理

1.1 腐蚀的分类

金属腐蚀分类方法较多，从不同角度出发可分为不同的类型，较为常见的是根据机理的不同，分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。还有的根据设备腐蚀现象、原因及表面状况等，分为高温氧化腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、工业大气腐蚀等。

1.2 腐蚀的原理

金属设备的腐蚀不论是何种形式，其本质都是金属原子被氧化后失去电子变成离子态，从而引发的腐蚀现象，其主要表现为设备表面锈蚀、点蚀、斑驳、裂隙、氧化皮脱落、几何尺寸缩小等。

1.2.1 化学腐蚀原理

设备表面结构材料与其接触的物质发生氧化还原反应生成新的氧化物，该物质会破坏设备表面结构。在发生化学腐蚀的时候，往往伴随着高温、高压等不利条件，进一步加快了设备腐蚀的速度。

1.2.2 电化学腐蚀原理

在潮湿的环境中，金属和电解质形成两个电极，组成腐蚀原电池，发生电极反应而使阳极（金属）溶解。在电化学腐蚀中，产生的电流一般不对外做功，其全部在电极内发生自耗反应，进一步加快了设备腐蚀的速度。

2 化工设备腐蚀的形成原因

大多数金属材料的化工设备均会出现腐蚀问题，最为常见的诱发因素有人为因素和自然因素，自然因素很难避免，但人为因素可以借助于相关措施对其进行规避。一般来说，化工设备腐蚀问题的出现，往往是由于设备和某些物质直接接触而产生，这些物质形态以气体或者是液体为主，为企业带来巨大的安全隐患。

如果金属表层出现腐蚀现象，具体表现是在化工设备机器表面上产生大量深褐色斑点，在长期运行后，设备重量大大减轻，甚至还会出现凹凸不平现象。更为重要的是，该类腐蚀现象很难在设备运行时被发现。例如，倘若腐蚀部位集中在金属晶粒之间，当腐蚀问题达到一定程度之后，就出引发机械运作阶段性缓慢问题，化工设备自身也会由于无法承受负荷，最终导致非正常停机，该类腐蚀问题的影响极为严重[2]。

3 现代化工设备腐蚀防护技术分析

3.1 开展化工设备防腐蚀设计工作

为了有效的解决化工设备中存在的腐蚀问题，化工设备生产设计人员在进行化工设备的设计中就需要加强对防腐蚀设计工作的重视度，提高化工设备的防腐蚀能力。作为防腐蚀操作的前提和基础，这些措施对于整个化工设备的防腐蚀性能发挥着巨大的作用。为此，化工设备生产商可以安排设计人员积极的学习防腐蚀设计的相关知识，邀请专业的人士到公司进行知识的讲解，让这些设计人员能够及时的了解、学习到最先进的防腐蚀知识，不断的提高自身的能力，从而设计出防腐蚀性能更强的化工设备。另外，在进行化工设备的生产过程中，需要严格的控制安装程序。在研究中发现:化工设备的安装程序也会在一定程度上影响着化工设备的防腐蚀性能。为此，为了有效的提高设备的防腐蚀能力，在开展设备的安装工作中，安装人员需要严格的按照相关的标准和顺序对设备进行规范、有效的安装，降低安装顺序对化工设备防腐蚀能力的影响。

3.2 合理选择材料

碳素钢由于有较好的工艺性能、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供应等特点，其在制盐设备中应用最为广泛，然而该材料的抗腐蚀性能不强，容易受到酸碱等条件的影响，其在常态下与酸反应速度即可达到0．5mm/a-1．0mm/a，需采取防腐措施方能应用。必要时可以采用防腐耐磨材料，例如蒸发设备采用钛材；离心机采用316L、筛网则使用2205；硫化碱生产设备则采用310S；溴素生产设备则使用玻璃钢、玻璃、搪瓷及内衬材料等。

3.3 表面涂漆

在设备、管道以及附属钢结构外部涂漆，是行业内防腐蚀的重要措施，现阶段主要为油料涂漆，如酚醛树脂、环氧树脂等。在涂漆施工中，应注意表面除锈应达到GB/T8923．1—2011 中规定的Sa2．5 级，表面粗糙度35μm-75μm，喷砂后将砂尘除尽，尽量在4h 内完成第一道油漆的涂装，焊接部件则需要注意在焊接后的72h 之内不能进行涂装。

3.4 材料表面的防护

首先，处于对设备导电性能的考量，需要在金属表面形成一层比该金属更加活泼的保护层，该保护层可以作为原电池负极，被腐蚀的原金属作为正极，进而将保护作用呈现出来。除此之外，工作人员也可以在设备外层设计有机涂层，最为常见的材料有塑料、橡胶等，将防腐蚀作用更好的展示出来。

3.5 完善防腐设计体系，提高防腐意识

建立健全化工机械设备维护保养机制，认真检查设备，发现有损坏的零部件要及时更换，加强维护保养人员的设备防腐意识，制定和实施严格防腐工作指南或标准，对化工机械设备进行定期防腐处理和维护，提高化工机械设备的防腐性能和防护效果。

4 结语

综上所述，化工设备的防腐蚀管理效果的好与坏，对设备运行状态产生直接影响，而且还决定着企业最终的经济效益。更为重要的是，实际化工设备防腐蚀工作的执行，对专业人员的综合能力提出了更高要求，企业应积极做好防腐蚀准备工作，引进更多防腐蚀技术，从设计环节开始进行严格防腐，真正做到化工企业的可持续发展[3]。