化工设备腐蚀的因素及防护

摘. . 要：在化工企业的生产过程中，化工设备是保证正常运行的必要生产设备。化工设备面临的防腐蚀问题逐渐在化工生产领域引起广泛关注。提高化工设备的耐腐蚀能力，最大限度地延长化工设备的使用寿命，并尽可能降低运行成本已成为化工企业面临的主要挑战。

关键词：化工设备；腐蚀；因素；防护措施

1 化工设备腐蚀问题产生的原因及常见类型

1.1 产生原因

化工设备生产作业期间不可避免需要接触各种有毒有害物质，而受物理或化学作用的影响极易出现设备自身过度消耗的情况，以至于引发腐蚀问题。化工设备腐蚀如图 1 所示。

图 1?化工设备腐蚀示意图

通常情况下，绝大多数化工设备普遍由金属材料制作而成，存在被氧化或被腐蚀的可能性，尤其是化工生产期间所使用的溶液自身具有浓度高且腐蚀性强，大大增加化工设备的腐蚀风险，例如：具体生产期间化工设备外壳腐蚀现象相对严重。即便化工设备外壳腐蚀现象短期内不影响企业正常生产，但是存在扩大腐蚀范围及波及内部零部件的可能性，一旦内部零部件出现腐蚀情况则直接影响设备生产安全性，甚至大大加快其腐蚀速度，不利于企业长远发展。

外在因素是造成化工设备出现腐蚀现象的重要原因。与其他类型设备相比，化工设备往往遭受两种外界因素侵扰出现腐蚀情况，例如：以环境因素为例，具体生产期间化工设备不可避免需要接触酸碱等腐蚀性物质，而化工设备长期接触腐蚀性物质则大大增加其腐蚀发生风险，甚至加剧腐蚀现状；以内部气态或液态物质流动速度为例，其流动速度越快设备所遭受的腐蚀性强度越大，以至于缩短化工设备的使用年限。同时，有研究资料显示，化工设备所接触的有害物质类型相对丰富，包括氢氧化物、二氧化碳及硫化物等，并且生产环境中高温潮湿等因素能加剧有害物质与设备金属发生物理化学反应，以至于出现腐蚀情况。

1.2 常见类型

在化工设备腐蚀中，常见的腐蚀主要包括三种：一是化学腐蚀；二是物理腐蚀；三是电化学腐蚀。

(1) 化学腐蚀。化工设备产生化学腐蚀的原因在于高温生产环境下，化工设备表面结构的材质接触到卤化物和硫化物等有害物质时，会发生化学反应并产生新氧化物，这类新产生的氧化物会对化工设备的表面结构产生严重地破坏，促使其在后续生产中产生腐蚀问题。

化学腐蚀反应的特点在于化工设备表层结构中的金属原子与非电解质溶液中的氧化物发生氧化还原反应，在此过程中不会产生电流，单纯地破坏了化工设备表层的金属结构。

(2) 物理腐蚀。在化工生产过程中，化工设备发生的物理腐蚀主要原因在于物理溶解破坏化工设备的金属构造，使得化工设备发生严重的腐蚀。大量金属在液态、熔碱、高温熔盐中会发生物理腐蚀，且在物理腐蚀过程中不会发生化学腐蚀，而是在液态金属中发生的物理现象。通常而言，物理腐蚀问题广泛发生在部分特殊设备当中，如用于盛放熔融锌的钢容器，在铁被液态锌溶解之后，会使钢容器发生较为严重的物理腐蚀。

(3)电化学腐蚀。化工设备发生电化学腐蚀往往是在潮湿环境下，且设备金属表面成分不一致的情况下，因化工设备接触电解质溶液，使得化工设备内部会形成电解池，在发生电极反应之后而引发化工设备出现电化学腐蚀。

2 化工设备的防腐蚀措施

2.1 加强材料的耐腐蚀性

化工设备的制造原材料的耐腐蚀性直接决定了化工设备的耐腐蚀性，因此有必要选择尽可能多的具有最佳耐腐蚀性的金属作为原材料。为了保护化工设备，应选择尽可能多的导电设备。主要因素是可以使用导电设备在化工设备外部连接电源，形成原电池效益，将化工设备极化为原电池阴极，与外部活泼金属相连，利用原电池的阴极保护效应，可以有效提高化工设备的耐腐蚀性。此外，在化工设备的制造中，可以根据实际应用的环境，适当的选择塑料材质来达到防腐蚀的目的，且维护和清洁更加方便。

2.2 重视化工设备防腐蚀能力设计

化工设备结构的合理性对于其耐腐蚀性至关重要，因此在设计化工设备时要根据实际情况进行设计：首先，要选用合适的材料和高质量的零件，如果材料和零件的耐腐性不佳，会直接影响化工设备的耐腐蚀性；其次，在使用之前要进行检查和调试，经过严格验证后确保化工设备的质量符合要求；此外，可以在化工设备表面涂刷防腐材料加强其耐腐蚀性。

2.3 化工生产过程中化工设备的防腐措施

(1) 使用中的防腐：长期使用与侵蚀性介质接触的设备时，有必要经常检查保护层的完整性以及衬里是否存在裂纹。由于设备在高温高压环境下运行，腐蚀泄漏的概率将增加。在此过程中，有必要加强对腐蚀的控制，以防止腐蚀的发生并控制腐蚀裂纹。为了提高设备管理数据的效率和准确性，建立计算机信息管理系统和安全评估系统，以确保数据和信息的一致性。对化工设备进行完全的视觉控制，收集设备性能数据，对临时调整和异常情况采取措施，确保设备的正常运行。防腐处理的第一条原则是管理人员严格遵守工作程序和对化工生产过程进行监管。

(2) 安装储存和运输过程中的防腐：设备必须经过从工厂到调试的运输和安装过程。因此，有必要严格遵守操作规程和技术条件。不要因疏忽而腐蚀。因此，应该有适当的防腐处理计划和说明。如果处理不当，则会发生腐蚀。在设备的存储，运输和安装过程中，小心避免碰撞、刮擦，特别是对于搪玻璃设备，防止由于运输引起的变形而导致应力腐蚀裂纹。

(3) 制造过程中的防腐：加工和制造缺陷会导致设备腐蚀。因此，化工设备必须严格按照行业和国家标准制造。为了消除残余的加工应力，有必要对局部和通用设备结构的金属进行热处理，并设法将其最小化或消除。两件式焊缝在制造过程中不能再固定，焊接过程会直接影响结构的使用寿命。采用机械清洁方法，可以使用机械轧制、研磨、喷砂、高压水除锈等措施。由于设备的组成材料和特性不同，因此在热处理过程中需要分别进行处理，应灵活使用不同的处理方案。

衬里或表面涂层的防腐设备是最方便和有效的方法，在设备表面使用具有不同特性的金属保护膜可以中断金属与腐蚀性环境之间的紧密接触，防止金属表面暴露，并延长设备寿命。

结束语

化工企业的主要设备有汽轮机、泵、压缩机、热交换器和其他设备组成。在化工生产过程中，其管道和设备会在外部因素和内部环境的影响下不同程度地腐蚀，从而影响设备的可靠性和质量。尤其是化工生产中的各种材料，由于不同的因素容易受到腐蚀，从而导致生产停滞、材料损失、资源和能源消耗、环境污染以及产品质量下降。因此，了解腐蚀和设备的腐蚀防护技术并提高腐蚀防护管理对化工企业至关重要。

参考文献：

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