化工机械设备被腐蚀的原因及预防策略探讨

作者:未知

  摘 要:由于化工机械设备大多是由金属材料和合金材料加工制造而成,而在实际的化工生产中往往会伴有各种各样的化学物料,它们与化工机械设备在长期的直接接触过程中,会造成化工机械设备的腐蚀。本文所要探讨的是化工机械设备被腐蚀的原因及预防策略,围绕这个话题,通过分析化工机械设备腐蚀的原因,给出一些有效的防腐蚀应对措施,并由此总结出化工机械设备防腐蚀的重要意义。
  关键词:化工机械设备;防腐蚀;原因分析;策略探讨
  1 化工机械设备腐蚀原因分析
  根据目前的研究情况,可以把化工机械设备的腐蚀分为三大类,即:物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀。
  1.1 物理腐蚀
  化工机械设备的物理腐蚀是指化工机械设备在与化工生产物料直接接触的过程中发生的直接溶解现象。物理腐蚀虽然不存在化学反应的发生,但其对化工设备的破坏力比较明显,严重时可导致化工生产直接中断。
  1.2 化学腐蚀
  化学腐蚀是化工机械设备腐蚀最常见的一种腐蚀情况。由于化工生产中往往会涉及到强酸、强碱、酸性氧化物、碱性氧化物等化学原料或化学产品,当这些化学物料与化工设备直接接触的时候便会发生化学反应,致使化工设备遭到腐蚀。例如设备中的金属材料与硫酸、盐酸发生的置换反应,石英玻璃设备(主要是二氧化硅和硅酸盐)与氢氧化钠或其他的碱性氧化物之间的化学反应等。除此之外,空气中的氧气也会与化工机械设备发生反应,造成其表面的腐蚀。
  1.3 电化学腐蚀
  电化学腐蚀是指在潮湿的化工生产环境下,化工机械设备中的金属材料与空气中的氧气发生氧化还原反应的过程。这是因为,在潮湿的作业环境下,借助于水的导电性能,容易沟通反应的两个电极形成闭合回路。电化学腐蚀的特点是腐蚀速率快、破坏力较强。
  2 防止化工机械设备腐蚀的有效措施
  本人在翻阅了大量的化工设备防腐蚀文献,并在参考了国内外诸多化工企业采取的化工机械防腐蚀有效措施后,将常用的几种化工机械设备防腐措施总结如下:
  2.1 化工设备防腐设计
  化工设备的防腐设计需要在化工设备设计制造过程中就需要添加防腐处理措施。这要求化工设备的设计制造人员要充分地了解化工机械设备的具体用途,以及在化工生产过程中涉及到的反应原料、反应产物、反应副产物、反应条件、反应中用到的催化剂、反应的操作条件等因素。最近几年,随着信息技术的迅猛发展,借助于电子信息技术系统控制化工机械设备的设计已成为行业内的发展大势,而且在化工机械设备的性能稳定性和安全性方面表现出较好的效果。
  2.2 电化学保护法
  利用原电池原理中,原电池的阴极理化性质最稳定这一特点,人们提出了对化工机械设备运用“牺牲阳极的阴极保护法”。也就是说,在化工机械设备中连接一个活性更好的金属板(常用的是锌板)。通过这种处理,在电化学反应发生的时候,锌板会变成原电池的阳极,发生氧化反应被腐蚀,而化工机械设备上的金属材料则变成了原电池的阴极,不会发生任何氧化还原反应。这样一来,就能够有效地防止化工机械设备在潮湿的环境下表面发生电化学腐蚀。
  2.3 设备表面预处理或添加内衬防腐材料
  化工设备表面预处理和添加内衬防腐材料是常用的两种化工设备防腐办法。化工设备表面预处理有喷砂和喷剂两种处理方式。在对化工机械设备采取表面预处理之前,需要事先对设备的表面结构进行处理。在化工机械设备中添加内衬防腐材料,也能够有效地避免化工设备的腐蚀。常见的化工机械设备防腐材料包括高分子聚合物材料、抗腐蚀金属材料,以及石墨、搪玻璃、玻璃钢等非金属材料。这些防腐材料理化性能较好,能够有效地避免强酸强碱等化学品对化工机械设备产生的化学腐蚀。值得注意的是,化工机械设备防腐必须严格按照国家规范及标准对化工设备表面进行预处理。保证设备表面的清洁度及粗糙度。对于个别腐蚀比较突出的地方,也可以直接采用耐防腐的材料,避免设备的腐蚀,保证整个化工工艺的生产。
  2.4 应用缓蚀剂
  在化工设备中加入缓蚀剂,能够有效减少化学品对化工设备的腐蚀程度。化工机械设备正常运转中会用到大量的循环冷却水,使设备长期处于潮湿的环境中,会导致设备与空气中的氧气发生电化学腐蚀。恰当利用缓蚀剂,能够有效地防止循环冷却水对设备产生的电腐蚀,避免其给化工机械设备带来的不良影响。
  3 化工机械设备防腐意义
  对化工机械设备采取必要的防腐措施意义重大。第一,采取防腐措施能够延长化工机械设备的使用寿命,减少生产过程中化工机械设备的检修、更换频率,从而降低企业生产成本;第二,有效的防腐措施能够确保化工生产安全、平稳地运行,不会因设备锈蚀而中止;第三,采取必要的防腐措施可以有效地避免生产安全事故的发生,是对企业安全生产的保证,也是对员工生命安全负责的表现。
  化工生产中需要用到各式各样的化工机械设备,这些机械设备涵盖了化工生产中的各个单元及流程(反应单元、分离单元、加热单元、冷却单元等)。任何机械设备的腐蚀损坏都将影响整个生产工艺的进度。因此化工企业要高度重视设备防腐,尽最大限度减少因设备锈蚀带来的生产损失,从而降低企业生产成本。
  参考文献:
  [1]刘智.石油化工機械设备腐蚀原因及措施探讨[J].化工管理,2017(31).
  [2]董建国.化工机械设备腐蚀原因及防腐措施[J].中外企业家,2018(03).
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