提高化工机械防腐能力的有效路径分析

兰勇

（中化蓝天氟材料有限公司，浙江 杭州 311228）

化工机械设备防腐性能的提升对于提高设备的运行效率具备较大的现实意义，并且还能够延长化工机械设备的使用寿命，为企业创造出更大的经济效益。在此过程中，企业应当对化工设备的运行环境进行有效维护，并且落实对化工机械设备强有力的运维管理，对设备在运行期间所存在的问题进行分析、评估，优化设备设计形式，借助新涂料、新涂层来增强设备的防腐性能。

1 造成化工机械腐蚀的原因分析

在当今石油化工生产领域需要结合大批量机械设备的使用，以此才能提高生产管控效率，然而在相关机械设备实际运行过程中却易受到周边环境的影响，从而导致表面锈蚀，进而影响机械设备正常稳定地运作。一般情况下，在石油化工生产过程中，具备复杂多变的外部环境条件，同时在相关生产区域蕴含大量的空气、水、二氧化碳，同时在石油生产过程中也会涉及到硫化氢、二氧化硫等氧化物质的生成，因此相关化工机械设备需要具备较强的耐腐蚀能力，能够在环境中抵御长时间的腐蚀影响。

然而，化工设备在运行过程中由于长期处于与化合物、水蒸气相互结合的大气环境中，其表面通常会覆盖有相应的酸性、碱性物质，若设备在运行期间温度升高，则会导致相关腐蚀影响进一步加剧。化工机械设备的外表通常是由金属材料所构成，相关物质与酸性、碱性物质会发生较强的化学反应现象，从而出现机械腐蚀。通常情况下，化工机械腐蚀主要以电化学以及化学反应两类为主，化学反应主要是通过附着在金属材料表面的物质，实现外表金属材料与相关腐蚀物质的反应，从而生成其他物质如氧化铁、氯化铁等，最终在机械设备表面生成相应的铁锈，从而给机械设备的完整性、稳定性造成严重的影响；而电化学主要是通过金属材料与电解溶液之间的电极反应造成置换腐蚀影响，在潮湿环境中容易构建相应的电化学反应条件，从而使得电解质能够发挥出腐蚀的作用。此外，大部分石油化工机械设备在接受到高温氯化腐蚀之后也会出现严重的损害，并且在化工生产过程中也时刻面临点状、疲劳、剥层以及缝隙腐蚀。总之，在当今化工生产领域，导致机械设备腐蚀的因素相对较多，工作人员需要对其中所存在的各种腐蚀物质进行分析、评估，同时优化现有的化工设备设计形式，结合新工艺、新技术、新手段，以此来增强化工设备的防腐能力。

2 化工机械设备防腐能力存在的问题分析

2.1 化学反应造成化工机械设备腐蚀

在化工企业运作过程中，在生产区域会存在大量的氧化物以及硫化物，相关物质与空气、水接触会形成相应的腐蚀溶液，如硫酸等，相关物质浓度过高在特定的环境下生成相应的无机酸，虽然此类物质腐蚀性相对较弱，但是在与机械设备表面金属部件长时间接触之后也会造成相应的腐蚀影响，一旦设备表面出现腐蚀现象则会导致腐蚀程度进一步加剧，从而给机械设备的表面造成严重的破坏影响，由于大部分化工机械设备主要材料是金属，因此相关设备具备较高的分子活跃性，在与硫化物充分接触之后便会发生相对较为剧烈的化学反应现象。

2.2 电化学反应造成机械锈蚀

在电化学反应过程中，通常是基础表面与电解质直接发生接触，电化学反应会导致机械设备外表面出现严重的腐蚀现象，通常情况下，电化学反应腐蚀是以阳极反应为主，从而使得金属转为相应的游离状态，之后阳离子与其他物质结合，从而使得金属物质被氧化或硫化，最终出现极度的腐蚀现象。

通过对化学探究可以看出，无论是电化学腐蚀还是化学腐蚀，两者均是通过氧化反应还原反应造成金属物质的结构发生相应的改变，从而使得金属元素转变为不同的形态。化学反应所应对的环境相对较为干燥，同时对反应要求较高，而电化学反应则需要在相对较为潮湿的环境下，无论在何种环境条件下，机械设备均有可能出现相应的锈蚀状况，因此工程师以及相关技术人员需要加大对设备防腐管控力度，增强机械设备的防腐蚀能力，减少对机械设备所造成的损害。

此外，在当今石油化工生产领域，机械设备所接触到的物质相对较多，并且不同物质之间所产生的衍生物也各具形态，机械设备在运行过程中极易遭受到外部物质的影响，比如在石油管道运输、石油炼化方面具备不同的物质，如硫化物、氧化物会给设备的运行稳定性造成相应的影响。同时在石油中还包含大量的矿物质成分，其中也夹杂着相应的盐类物质，而相关物质对设备的运行会造成极大的影响，并且电化学反应以及化学腐蚀在微观层面上需要维持在一个较为平衡的状态，如果周边环境发生变化时便会导致相关平衡受到相应的影响，而外部复杂多变的环境导致设备运行平衡、大气中的电解平衡遭受到相应的影响。并且，在化工生产过程中也会结合催化物质的使用，而催化物质也会导致设备腐蚀加剧，从而给设备的运行造成严重的损害。

3 提高化工机械防腐能力的策略分析

在化工机械设备腐蚀现象中，金属表面出现锈蚀的现象相对较为常见，因此为了增强机械设备运行的稳定性，工程师需要通过以下几个途径来提高机械设备的防腐性能：选取优质的材料、优化现有的防腐设计、结合防腐涂层实现对机械设备定向化防腐处理，同时工程师以及相关技术人员还需要落实对机械设备高效化的运维管控，确保设备时刻处于良好的运行状态中。

3.1 为机械设备选取合适的原材料

在石油化工领域中，大部分机械设备通常是结合碳素钢作为基础原材料来实现防腐管控，碳素钢具备较为低廉的价格，并且也具备相应的防腐能力，正常情况下碳素钢发生腐蚀的概率相对较低，但是在长期工业生产管控过程中，碳素钢结构在外部介质长时间腐蚀作用下，其抗腐蚀性能也会受到相应的影响，因此在化工机械生产管理过程中，需要选取优质的防腐材料比如可以结合钨合金等相关材料作为机械设备外部金属构件，以此来增强机器设备的防腐性能，减少设备出现的腐蚀影响。但是相关材料却具备较高的造价，工程师以及相关设计人员应当结合当前的设备采购预算，选取性价比优异的材料，但是在通常情况下，此类高质量、高性能的材料具备较长的使用寿命，因此在对相关设备材料进行选用的过程中，工程师应当综合分析考量设备的性价比。

3.2 在化工机械中采用防腐设计

在对化工机械设备防腐设计的过程中，工程师需要对机械设计结构、设计方式进行合理管控，如果在设计机械设备时存在设计不合理则会导致设备在后续运行过程中出现极度腐蚀现象，而为了有效避免此类情况出现，设计师在对化工机械进行防腐设计管控过程中应当遵循以下管控原则，首先设计师需要对化工设备外形进行简约化设计，防止设备出现复杂的外部形态，尽可能减少设备尘土与溶液在机械设备表面出现聚集、堆积的状况，以此来减少外部物质给机器设备所造成的腐蚀影响。

除此之外，在对化工机械设备材料进行选取选用的过程中也需要选取性能优异的原材料，避免设备种类过多而出现相互反映、相互影响、相互锈蚀的状况。其次，在设计化工机械设备的工作进程中，工程师也需要减少机械缝隙的出现，通过数据调研分析可以看出，化工机械设备表面出现缝隙也是引发腐蚀现象的关键因素，一旦相关溶液流入到机械缝隙内部便会给设备造成相应的锈蚀影响，同时相关化学反应还会沿着缝隙进一步扩大从而给机械设备造成更加严重的影响。因此，在对化工机械设备进行设计管控的过程中，设计师应当选取缝隙相对较少的设计管控方案，以此来提升化工设备的综合机械防腐性能。

此外，工程师以及相关设计人员还需要对机械设备表面实施喷涂防腐处理，通过喷涂相应的防腐涂层能够提高机械设备表面的防腐性能，在对相关防腐材料进行喷涂的过程中需要在不改变机械结构前提下来进行，在涂抹相关材料时，工程师需要对表面整体实施喷涂管控，同时还需要对焊接位置进行定性化喷涂处理，确保在机械设备表面形成完整的保护涂层，将机械设备与周边外部环境有效隔绝，避免环境中的腐蚀性物质给机械设备造成腐蚀影响，以此来增强机械设备的防腐蚀能力。在当前化工机械设备中常使用到的防腐材料包含树脂、油脂涂料、酚醛树脂等，并且不同的防腐涂料具备不同的防腐性能，工程师应当结合设备的运行环境对防腐涂料进行合理选用。此外，若设备在运行期间与水进行接触便会导致设备的腐蚀现象加剧，因此工程师要确保在设计机械设备时完善排水设计，尽可能减少水分在设备上停留时间，降低设备被锈蚀的概率。

在强度设计方面，在对机械设备进行防腐设计管控的过程中，工程师以及相关技术人员也需要对当前化工设备的运行状况进行必要的防腐处理，以此来增强相关设备的综合使用性能。在此期间，应对设备的防腐使用需求，设计师应当强化防腐设计，在对设备刚度设计管控方面，一方面需要满足机械设备对使用强度的要求，另一方面还需要对腐蚀余量进行定向化设计管控，一般情况下，在对化工机械设备腐蚀余量进行设计的过程中需要将其设置为设备寿命内腐蚀深度的2倍以上，以此才能够提高机械设备运行效率。

3.3 做好设备常态化运维管理

为了提高设备的防腐性能，工程师除了需要对设计材料、设计方式进行严格管控之外还需要加大对设备日常维护保养力度。首先，在对机械设备进行管理管控的过程中，企业需要对化工人员进行专项培训，确保相关工作人员在工作管理期间能够对腐蚀现象进行有效防范处理管控，增强相关人员对机械腐蚀现象的防范管控意识，使其能够严格参照作业指导书来完成对化工机械设备的操作管理。其次，工程师以及相关技术人员还需要定期对机械设备进行维护保养，在对设备进行维护管理的过程中需要重点关注防腐性能相对较差的设备，及时建立起机械档案资料库，记录当前化工机械设备的运行状态，同时及时对相关养护信息进行处理管控，为后续对设备日常维护管理工作提供相应的参考依据，以便采取必要的防腐处理，增强机械设备的综合性能。

3.4 加强腐蚀控制

通过对上文的分析比较可以看出，导致机械设备腐蚀的因素相对较多，机械防腐的方式也多种多样，通过改善金属本质或对其表面进行保护处理能够实现对金属物质高效地防范管控。在腐蚀控制过程中包含电化学保护以及对机械设备定期定点的运维处理，在此过程中，工程师以及相关设计人员还需要有效管控环境污染程度，尽可能降低空气中有毒有害气体的浓度，保持空气湿度和温度在适宜的状态。除此之外，根据电化学腐蚀原理，工程师在对化工机械设备进行防腐蚀管控过程中可以采用牺牲阳极的保护策略来落实对设备稳定高效地防腐控制，给予设备定向化保护，根据电化学反应原理，在金属设备上采取必要的防腐蚀措施。使之成为电池中的阴极，通过阳极实现对金属部件的防腐管控，在此过程中结合牺牲阳极的保护方法具备更大的优势，而被保护的金属作为阴极而得到了有效保护管控，同时也可以结合电流法来实现对金属物质的保护处理，使得被保护金属变为阴极，从而减少磨损。

4 结语

总体来说，要想进一步提高化工机械防腐能力，企业应当采取行之有效的管控措施，对设备的运行环境进行分析、评估，结合新工艺、新技术、新手段，以此来提高设备的运行效率。