化工机械设备的防腐设计与对应措施
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摘 要：电化学腐蚀与化学腐蚀两种腐蚀是伤害比较大且比较常见的。除此之外，常见的腐蚀多为点状腐蚀、缝隙腐蚀、应力焊接腐蚀、疲劳腐蚀、剥层腐蚀、晶间腐蚀、氧化腐蚀、大气腐蚀等等。种类如此多的腐蚀能够说明一点，那就是化工机械设备十分容易出现腐蚀伤害，腐蚀或重或轻地会影响到机械设备，从而进一步影响到化工生产，因此，对化工设备进行一定的防腐处理是十分必要的。
关键词：化工机械；化工设备；防腐设计
1 设备腐蚀因素
1.1 管理因素
没有恰当管理化工机械设备是造成设备腐蚀的一个重要原因。经过长期的运行工作后，化工设备就会有多种多样的问题出现，一开始可能是些很小的问题，管理人员没有及时发现，经过长时间的积累，腐蚀速度加快，严重影响到设备正常工作。
1.2 环境因素
在化工企业实际的工作环境中，机械设备长期并且持续处在一种强碱弱酸的状态。生产时又不可避免的会使用到盐、碱、酸等化学试剂，为机械设备带来腐蚀机会。另外，介质的流速与温度也会影响到腐蚀速度。介质流量越大，对设备表面产生冲刷力越大。当前，化工设备表层都会涂上一层防腐蚀镀层，但是一旦介质流速超过一定的程度，防腐蚀镀层也很容易遭到破坏，离开了防腐蚀镀层的防护，机械设备更易遭受腐蚀。介质的分子不停地做着不规则的剧烈的运动，如果温度升高，分子运动的速度加快，设备腐蚀的速度也会随之提高。研究表明，介质的温度提高几度，设备的腐蚀速度随之会增加几倍。
1.3 内部因素
设备本身的材质不同，抗腐蚀的能力也会不同，有研究显示，不同的晶粒度对腐蚀发生的速度有一定的影响。想要控制化工设备的腐蚀速度，尽可能地使用晶粒度较小的材质设备，如与其它金属相比，合金的耐腐蚀度就要高一些。如果机械设备有一个光滑平整的表面，那么空气与其接触的面积变小，发生腐蚀的机会就会减少。相反，如果机械设备有一个制造很粗糙的表面，空气与其接触面增大，也就增加了发生化学腐蚀的概率。
2 化工机械设备的防腐措施应用
2.1 化工机械设备设计、制造环节的防腐蚀措施
化工机械设备所存在的腐蚀问题除了与所承载的介质有关外，还与机械设备本身结构形式及构成材料有很大关系，所以在机械设备的设计环节便需要重点把控好防腐蚀管理。结合设备将来所处运行环境情况，既要选择合理的材料组成，还要对机械设备的结构模式进行全方位考虑，同时尽量遵循制造过程中便于焊接操作，降低结构应力、避免焊接缺陷等的设计思路，采用合理的结构形式，杜绝或减少产生应力腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。
同时针对难以避免腐蚀的结构和位置提出针对性的防腐蚀措施，从设计上保证机械设备具有较强的耐腐蚀性能。
2.2 选择合适的设备材料
近年来，我国的化工行业防腐相关的设备材料的研究开发发展很快，在传统常用的化工设备材料的基础上开发出了许多性能优异的新型防腐材料，并应用于实际化工生产当中。比如，近年来发展很快的 PE 高分子材料制作的化工设备、管道，耐酸、耐碱性能好，与传统的钢衬 PP 材料相比，有着重量轻、造价低、施工简单等优点。再比如传统的 904L、S31603 等不锈钢材料在硫酸中耐蚀性能良好，但在高温硫酸中耐腐蚀能力明显下降，而通过不锈钢成分的改良，在基体金属中加入一定比例的能促进钝化的合金元素，可得到耐蚀性能更为优良的材料，如高硅不锈钢、zecor310M，可承受 200℃高温硫酸的腐蚀。从化工生产的长远来看，提高或改善材料性能是解决化工机械设备抗腐蚀问题最根本、最有效的方式。可以说，化工行业防腐材料的技术发展直接影响着化工行业生产水平的发展和提升。
2.3 涂刷防腐涂料
在化工机械设备上涂刷防腐涂料是防止设备腐蚀的一种重要方式。防腐涂料本身具有防腐性能，可以防止化学腐蚀、电化学腐蚀的发生。化工防腐涂料与常规防腐涂料的主要区别是在于其技术含量高，耐受各种化学腐蚀及抗高温能力较强。其技术来源于高耐树脂的合成、高效分散剂和流变助剂的应用、新型抗腐蚀抗渗颜料与填料的开和使用。
2.4 重视对腐蚀源的控制管理
根据以往化工机械设备的防腐情况来看，普遍都是采用一些简单、价格较低的措施来进行防腐工作，比如对设备表面进行处理，使设备防腐性能得以提升。然而在我国科学技术的持续发展背景下，不仅要重视对化工机械设备的改造，也要以控制腐蚀源等方式来提高化工机械设备的防腐蚀能力，使化工机械设备能够处于良好的工作环境。具体来讲，需要充分了解化工机械设备所处环境的湿度及温度等，以合理的方法对温度及湿度进行控制，降低环境因素对化工机械设备防腐蚀性能产生的影响，使化工机械设备的运行安全得到保障。与其他防腐工作方法相比，这一方法能够有效降低化工机械设备防腐工作的投入成本，使化工机械设备的腐蚀问题得到有效控制。
2.5 电化学防腐措施
若要提升化工企业防腐工作整体水平，减少腐蚀现象发生概率，降低化工设备腐蚀程度，就必须高度重视金属设备的管理工作。现阶段，绝大部分化工企业都会使用金属材料制作原电池的阴极。在此种背景下，若要强化防腐成效，就必须采用下列举措：
首先，外加电流的安全防范工作必须到位，原电池阴极采用金属材料的原理在于，使用外加电流帮助金属材料进行性能转变，使其成为原电池阴极，阳极的转变也是同样的道理，使用外加电流辅助转变，通过此种方式，能够大幅度减少电化学腐蚀情况产生的频次。其次，可以采用牺牲阳极的保护方式进行有效防腐蚀，此措施的主要作用对象是金属材质，若电势所在位置比正常标准低，便可以将金属改变成阴极，另一面则转化为阳极，实现对阴极金属的有效保护，削弱电化学腐蚀发生频率。
3 结束语
综上所述，提高化工机械设备防腐蚀性能对化工企业的发展有着较为重要的作用，既可以保证化工生产的效率及质量，也能够维护生产人员的人身安全。为实现提高化工机械设备防腐蚀性能的目的，需要充分了解设备腐蚀产生的原因，重视设备材料的设计和选择，提高化工机械设备设计水平，通过各种措施提高设备防腐蚀性能，促进化工行业朝着科学、健康的方向不断发展。
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