化工機械腐蝕原因及防治對策研究

　　摘 要：文章對化工機械設備腐蝕的原因進行科學分析，并采取有針對性的措施，加強這些設備的運作穩定性，這也是化工企業生產的重中之重。同時，提出對設備腐蝕的防治對策，以供參考。

　　關鍵詞：化工機械設備;對策研究;防腐蝕

　　1 研究抗腐蝕的必要性

　　由于各種因素，自然界的每一種物質都可能受到侵蝕。但如果腐蝕輕微，它不會對事物產生重大影響。由于化工機械設備具有某些特性，需要經常與化學品進行大量接觸(當然環境因素也對其產生重大影響)，所以化學設備的腐蝕很可能改變設備的性能，從而影響到設備的運作穩定性，并影響化工企業的正常生產。因此，需要對化工機械設備進行必要的防腐處理。

　　2 對于腐蝕性的相關介紹

　　2.1 腐蝕性分類

　　化工機械設備的腐蝕通常分為兩類：(1)局部腐蝕，是最常見的現象，指設備上金屬某些部分被嚴重腐蝕，但是其他部分的腐蝕程度較低或沒有腐蝕。(2)平衡侵蝕，如果金屬全年被浸入溶液中，或接觸環境中密度較大的腐蝕性氣體，則很容易發生這種現象。

　　2.2 腐蝕的成因

　　首先，是內部原因。金屬的防腐能力較強，金屬部件是化工機械設備的主要組成部分，因此，化工機械設備的防腐能力直接受到金屬保護能力的影響。金屬的密度通常高于內部晶粒，從而增強了對腐蝕的抵抗力。不同的化工機械設備與不同的溶液發生接觸，有些溶液對金屬成分具有腐蝕性，有些溶液對金屬成分沒有進一步腐蝕。

　　其次，是外部原因。該研究的結論是，化工廠中的機器需要長期接觸堿性或酸性物質，它們腐蝕性更高，如果設備未得到及時清理，則會受到腐蝕。此外，化工機械設備可能受到腐蝕性氣體和液體流速的影響，因而更容易遭到腐蝕，對流速更快的腐蝕性氣體和液體影響更大更。如果腐蝕性氣體或液體的流動速度較慢，腐蝕速度也不會更快，即使它們經常接觸到機械和設備，也不易造成腐蝕。

　　2.3 腐蝕的科學原理和機制

　　(1)電化學腐蝕原理：金屬表面可以通過離子傳導產生電化學反應，破壞金屬表面，而這種腐蝕被稱為電化學腐蝕。通常產生電化學腐蝕需要特定的環境，包括陰極和陽極之間的相互作用，這種相互作用與通過金屬內電子的粒子流動有關。金屬中金屬離子，稱為陽極氧化過程。電子從陽極發生氧化，發生還原反應。在這種情況下，在電腐蝕的金屬和化學金屬中，會產生一個短路單元，內部進一步產生還原反應。

　　(2)空氣腐蝕原理：化工機械設備在環境中會受到嚴重污染，并且空氣中存在大量二氧化碳、二氧化硫或粉塵劑，其中，含有某些酸性氣體，在與水的相互作用下產生無機酸。這些無機酸在鐵材料表面發生化學反應，腐蝕鐵材料。在工業生產中，重要材料是鋼材，這種材料因電化學和化學腐蝕而腐蝕。

　　3 如何正確的防止設備腐蝕

　　3.1 設備原料

　　實際研究表明，化工機械設備的腐蝕會對設備的性能產生嚴重影響，不僅浪費大量資源，而且還嚴重污染環境。在工業行業內部，通常使用鋼鐵化學機械，特別是碳鋼，盡管其性能并非特別出色，但仍可提供高抗腐蝕能力，滿足化學工業的生產需求。隨著科學和技術的創新和逐漸成熟，化學工業中出現了更多的新材料，例如高分子耐熱材料和新的橡膠技術。雖然傳統材料不能完全由新材料取代，但化工業需要積極控制原材料的科學性質，充分整合新技術和新特性，以便最大限度地利用化學設備。

　　3.2 設備的設計和結構

　　化工機械設備設計的合理性也影響到機器抗腐蝕的能力，因此，需要設計過程中合理開展設備工藝結構。調查的結論是，許多腐蝕問題在進一步擴大之前已經在發生在設備的細節上。如果設備安裝期間出現維護死角，再加上設備結構不合理，液體和灰塵就會累積，造成更大面積的腐蝕。為了應對這種情況，必須合理設計和安裝化工機械設備，以避免出現漏洞，否則腐蝕性材料很容易累積。與此同時，應大力促進結構一體化，讓設備焊接點能夠盡可能地減少。

　　3.3 化學手段

　　化工機械設備通常在液態和氣態環境中運作。如果設備在液態環境中運行，可添加一種能源加以保護，比如采用電化學原理，將金屬設備的負電連接起來，以避免腐蝕。然而，在實踐中，需要進行考慮實際情況后進行科學分析，再做決策。另一種方法是利用原電池保護金屬，該方法曾涉及保護大型化學設備、船舶以及其他領域。采用這種方法，如果將金屬設備運作于溶液的環境中，那么就需要在液體環境中放置一些更具活性的金屬，從而有效地降低了外部環境對其的腐蝕作用;如果設備在氣態環境中運行，其中一些設備不會輕易地受損。然而，如果氣態環境中含有大量的堿性或酸性物質，則會對設備的操作產生重大影響，可使用物理保護方法。

　　3.4 物理手段

　　采用物理手段的預防措施不需要化學預防方法那么高的成本，只需要在金屬設備上涂一層惰性金屬，就能有效防止腐蝕。金屬也可以用一層油漆代替防腐劑，但從理論上講，物理防腐比化學防腐的程度要低。由于經濟(成本)原因，目前在化工機械設備中使用物理防腐措施更廣泛。此外，在化工機械設備操作過程中需要經常進檢查和維修。定期維修機制以助于及時發現和清除剩余的腐蝕性液體和堆積灰塵，在一定程度上有助于避免腐蝕問題。

　　4 結語

　　總之，由于各種因素的相互作用，腐蝕很容易發生在化工機械設備上，從而影響這些機器的正常運作，并影響到化工企業的正常生產。在這種情況下，需要采取有針對性的防腐措施，提高對化學設備腐蝕的抵抗力，并且要考慮到化工機械設備腐蝕的成因。與此同時，必須注意以下事實：對化工機械設備進行防腐處理是一個長期過程，需要長期努力、深入研究、大力應用科學防腐蝕方法，提高防治效率。

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　　推薦閱讀：《杭州化工》(季刊)創刊于1970年，由杭州市化工研究所、杭州市化工學會主辦。