化工设备常见腐蚀原因及防腐措施探讨

陈秀全

国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司

摘要：随着我国科学技术的不断发展，化工行业也迎来了新的发展契机，在有效保证产品质量和工作效率的同时，由于各种新设备的不断应用，生产技术水平也有了明显的提升，对于我国的经济发展产生了极大的促进作用。但是在设备应用的同时也逐步发现了一些新的问题。在化工设备生产过程中，设备腐蚀问题严重影响了设备的稳定运行，无形中增加了企业的运行成本，同时也会对生产效率造成了一定的影响。为了更好地维持行业的长久稳定发展，就需要对设备腐蚀的原因进行分析，针对问题产生的原因制定相应的防腐蚀策略，有效降低设备出现腐蚀的概率，进一步减少企业设备运行的成本，提高生产的实际效率。

关键词：化工设备；腐蚀；原因；防腐；措施

1 化工设备腐蚀的原因

1.1 外力原因

1.1.1 化学腐蚀

外力因素是导致化工设备腐蚀的重要因素，在实际工作中，因为外力因素引起的腐蚀问题主要可以分为化学品腐蚀和电化学物质腐蚀。化学品腐蚀主要是因为石化设备系统金属物质与硫化物等腐蚀性化学物质的相互碰撞，导致金属在气体中的水分子和氧分子作用产生反应，不断生成新的金属氧化物，最终在石化设备系统表层生成了腐蚀层。这些腐蚀事件的发生通常都需要一定的环境，如较高的温度以及必要的腐蚀性物质等。以硫酸浓度为例，在硫酸浓度达到50%以下时，对普通设备材质的腐蚀速率最大；当浓度升高接近或超过这一目标值后，相应物质的腐蚀速率反而会相应降低。

电化学的腐蚀现象是因为石化装置金属结构和电解质溶液的直接接触所引起的，石化装置在吸收电解质溶液过程中会生成皮层电极，因此会在表层生成一层金属腐蚀层，从而导致石化装置与设备开始腐蚀，在气候、温度、湿度等条件的作用下腐蚀不断加剧，直至装置损毁。

1.1.2 物理腐蚀

在实际的工业生产过程中，金属机械设备操作流程中所受到的气液流动因素影响很容易被人们所忽视，大部分的问题出现都是因为人为的错误操作而导致的，包括作业人员未能遵照规范流程进行机械设备保存和防护。由于化工产品机械设备在实际生产过程中的气液流动速率提高了，在化学介质高速流动的实际工业生产环境下，会对机械设备管路和金属机械设备本身产生冲击，并且对设备的冲刷程度也不同。由于工业生产过程气体和液体的流量增大，机械设备接触体积越来越大，在一定程度上提高了机械设备冲刷腐蚀速率。

1.2 自身原因

1.2.1 设备金属性能存在不足

在化工设备的运行中，金属材料的特性会直接反映出设备自身耐腐蚀性能。石化装置中所应用到的金属材料品种有许多，针对各种金属材料特性可有不同的耐腐蚀性能表现。从具体的分析来看，金属材料中内含晶粒的大小多少也会影响设备自身的防腐蚀性能，例如不锈钢金属材质抗腐蚀能力要大于铸铁材质。在现阶段，中国多数石化企业机械设备中所使用的金属材料以粗大颗粒为主，整体防腐蚀能力相对较差，这对于化工设备的未来发展和使用具有一定的影响。只有积极进行突破，应用新的防腐性能好的材料，能够不断提升设备运行的稳定性。

1.2.2 材料管理使用不当

化工机械设备的材料使用状况相当复杂，特别是在机械设备的维修中，金属材料使用不当的现象比较明显。因为机械设备使用或供货不准确，在金属材料的选择上通常会存在两个问题：一是以低代高，增加了腐蚀的可能性，并由此造成了一些事故的产生；二是人们认为较高等级的机械材质会增加金属材料的耐腐蚀，以高代低，但却常常效果事与愿违。在实际制造流程中，由于机械设备的种类和材质类型较多，同时安装流程也比较复杂，往往会产生部分材质、零部件之间的应用混淆，加上机械材质管理不严，都给化工等机械设备的实际应用中埋下了安全隐患。

1.2.3 设备的设计、加工不当

化工装置从结构设计初期，就必须格外注意结构的设置情况。在此时期一旦出现疏忽，就会直接造成装置的刚性、抗拉强度、承受力方面出现误差，严重时发生装置松动并引起的震荡，在一定程度上降低了装置的耐腐蚀性，还将减少装置的使用寿命。

2 提升化工设备防腐的措施分析

2.1 外力方面

2.1.1 做好对介质的处理

为了防止化工设备腐蚀，就需要及时做好介质腐蚀措施。首先在设备运行的过程中，要通过耐腐蚀隔离层把腐蚀介质和机器设备隔绝起来，从而降低不同的酸碱介质对机器设备表面构造的腐蚀；其次，在设备运行中，腐蚀介质往往会对设备形成一定的腐蚀，尤其是各种含量和温度不同中的介质，更容易加剧对机器设备的腐蚀，所以必须采取改变介质含量的合理有效方法减缓腐蚀过程。此外，在生产实践中，设备无法完全实现和腐蚀介质的零接触，在应用过程中，也可以采用在设备上涂刷防腐材料的方式起到相互隔离的效果。

2.1.2 强化环境腐蚀控制

在安装过程中，工程人员必须全程监护，确保化工装置安装不发生偏差，降低设备腐蚀几率。针对一些比较严重的腐蚀区域，必须使用金属材料进行修补和恢复，同时，还必须针对金属材料类型选择不同的防护的手段，避免因金属材料之间不正确连接产生电化学腐蚀。另外，由于石化装置的构造相对复杂，因此就需要在确保装置安装防腐工作实施到位的基础上，及时做好制造环节的防腐蚀处理；由于生产装置处在空气中水分较大的环境中，会使装置锈蚀问题增加，要求必须确定石化装置所在的工艺操作环境，具体包括空气温度、湿度等，注意环保指标的监控，以降低装置锈蚀几率。

2.2 自身方面

2.2.1 优化设备结构设计

结构设计阶段是整个石化装置的初始阶段。在设计阶段，工作人员既要合理利用化学控制腐蚀的有关理论知识和经验，保证装置优异的使用寿命，同时又要根据社会发展的要求实现经济适用和环境保护的多重目标。此外，由于装置质量和化工装置的使用效果有关，因此在装置设计过程中要充分考虑装置在包装、加工、搬运和装配时都可能出现的锈蚀问题。在具体工作的开展中，化工装备材质本身的抗腐蚀性能也决定着装备的耐腐蚀性，因此在设备制造时就需要根据实际情况选择有效的材料。

2.2.2 完善设备加工工艺

石化装置生产制造流程非常庞杂，同时生产的工艺也较多，因此在实际的工作流程中，必须要高度重视腐蚀问题。目前的保护措施，主要是对设备的加工工艺条件进行限制，最常用的措施是降低空气中的含水量和增加设备工作环境温度。因为通常水分子都会增加对设备腐蚀速度，而常温干燥的工作条件又有助于对电子设备的保护和使用，所以电子设备的加工过程中应增加适当的干燥和冷冻装置，降低或减小空气中的含水量。另外，环境温度增加利于压缩空气中的水分挥发，进而减少空气水分对化工设备的腐蚀，因此在设备运行中要适当提高环境温度。在设备的设计工作中，工作人员要针对设备具体使用的场合以及设备必须长期保持的条件这几个因素进行相应适当改变，从而切实提高设备防腐性水平。

3 结语

综上所述，设备腐蚀是化工企业生产中的常见问题，对于化工企业的发展会造成极大的影响。由于导致化工设备腐蚀的原因较为复杂，因此在问题处理中通常具有一定的难度。文章中，作者在了解当前化工设备腐蚀原因之后，根据具体的原因提出了相应的解决方案。在未来的发展中，化工企业管理者及时优化企业发展的策略，最大程度降低化工设备运行中的腐蚀问题，节省成本，创造更多的经济效益。

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