论述化工设计中的防腐问题

论述化工设计中的防腐问题

王成诏张茹

潍坊开源工程技术有限公司山东潍坊261205

摘要：腐蚀介质广泛地存在于化工企业的日常生产工作环境中，在这样的环境中，机械设备的腐蚀程度通常会较大,腐蚀速度也较快，所造成的损失也较大。因此加强化工行业机械设备的防腐蚀能力，对提高机械设备的使用年限，降低企业的生产成本等，都具有较大的意义。

关键词：化工设备；设计；防腐性

1我国化工企业设备防腐蚀现状

化工设备的腐蚀是一项化工企业不可避免的问题，如何能够有效的防止设备腐蚀是企业目前面对的重要工作。化工设备与外界环境的接触不能避免，设备与环境也会发生化学反应，设备遭受腐蚀后，设备的性能会受到很大的破坏，无形中增加了企业的运行成本。因此对化工设备采取有效的防腐措施，能够使设备最大程度的发挥其功效，减少原料消耗，避免资源浪费，充分保障了企业的效益。现在化工行业虽然采取了各种防腐的控制措施，在防腐蚀方面取得很大进步，化工生产工艺也有了很大的改进。但化工设备防腐仍有很大的提升空间，设备腐蚀仍是导致安全事故发生的一个重要源头。所以，对于如何采用高科技技术来进行设备防腐和制定有效的防腐措施，是企业应该面对的一个重要问题。

2化工设备防腐工作的重要性

我国国民经济支柱产业中重要的一部分就是化工行业，化工行业的发展对我国的工业发展来说相当重要。近年来我国新闻频频有化工企业的事故的报导，这些事故追其原因，大部分来自于化工设备的腐蚀。化工设备腐蚀易导致化学物质的泄漏，不仅造成国民经济的损失，也严重污染环境，还造成社会的不稳定因素。因此设备的防腐工作尤为重要，不仅要考虑经济效益，同时也要考虑节约能源。设备腐蚀给我们带来危害有两方面：第一，设备腐蚀后，石油、天然气等化工物质将发生泄漏，给环境和人们造成重大的安全隐患，同时造成巨大的经济损失；第二，能源、资源的极大浪费，同时也对生态环境造成威胁。因此对化工设备防腐，企业和社会应得以重视，这样既能给企业带来经济效益，同时也对生态环境的保护带来重要的作用。

3化工设备腐蚀的影响因素

众所周知，化工机械设备是大部分金属构成的，只要是金属它就会因为温度、湿度等外界条件的影响，从而导致金属发生锈蚀。在当下环境中的工业企业，特别是各个化工企业内，其环境中都含有大量的CO2、SO2、硫化物、氢氧化物等一些有害物质，再加上不同的企业不同的厂房在不同环境下的温度和湿度都较高、较大，因此在这些环境因素的综合作用和影响之下，金属就可能会与这些有害的物质发生强烈的化学反应，进而形成了腐蚀。

按照腐蚀所产生的原因以及表象进行分类。可以将腐蚀分为：疲劳服役，剥层腐蚀，工业大气腐蚀，高温氧化腐蚀以及酸性大气腐蚀，等等。

按照腐蚀所产生的机理进行分类，化工机械中的腐蚀主要可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

电化学腐蚀，则主要是指金属材料在与电解质溶液进行接触以后，发生了电极反应而发生腐蚀，这种反应是一种氧化还原反应，主要因为环境的潮湿所致。

化学腐蚀的含义主要是指金属的表面与周围的介质发生了化学反应，进而使金属遭受了破坏，主要是因为环境温度过高、较为干燥所致。

4化工设备设计中防腐性要点分析

4.1结构设计

设备的抗腐蚀性能，应该在化工设备的设计阶段就应该被重视。化学设备的结构也是影响设备腐蚀的关键因素之一，且此因素也常被设计者忽略，由于设计者更注重设备如何方便使用，因此更多的关注如何快速方便安装，这导致在设备结构防腐方面出现很多的问题，造成设备安全隐患。如化工设备会由于设备设计不合理而造成设备的缝隙处或死角处存在少量的剩余液体或固体的残渣，这样长期无法排尽物料，使这些地方长期浸没在化学物质中，且这些地方的物料浓度浓度会增高，这样使此处极容易受到腐蚀。为使此类问题不再发生，在设备的结构设计时应尽量消除死角，避免接缝处存留余料。在设计与安装方案比较中，我们应该尽量优化，使设备使用达到最经济、最实用的目的。所以在设计时首先考虑设备性能，在此基础上再考虑安装与使用便捷性。

4.2介质分析

设计者应了解化工设备所处的环境条件，需从溶液、气体、蒸汽等的介质成分，介质浓度，介质温度，环境的湿度，环境温度等各方面进行深入了解、分析。对不了解容器介质与环境的设计者设计出的设备，制造部门很难对其抗腐蚀性与质量做出保障。对于设计者来说，不同的介质环境应该做出不同设计的选择。对于介质是否混有酸、其他杂质及含量问题应尽早了解。这样才能针对具体的物质、具体的化学反应选取适当的材料与设备结构，才能使设备的抗腐蚀性能更加有效果。这样才能有效的避免：气蚀、闪蒸、冲刷、磨损、磨蚀等造成的设备壁减薄等问题，使事故发生几率降低。

4.3合理选材，优化设计

设备的腐蚀与设备的材料息息相关，在化工材料的选择过程中，要围绕腐蚀发生的情况，注重选材的合理，要充分的考虑到介质的性质、环境的温度以及运行的压力等等，根据化工原料的要求来设计设备的结构和类型。结构的设计应该围绕化工设备生产运行中的生产要求和应力的特点，在设计中需要注重以下几个方面：首先是产品的结构要求应该与生产化工产品的耐腐蚀要求相一致；其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性，防止具有腐蚀性的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积；最后是要注意对于外力的保护，防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。

例如常用的Q235钢，在浓度较高的腐蚀性介质中，其腐蚀速度十分快，即使对设备进行防腐涂漆，也可能由于漆膜出现局部脱落或是划伤致使其腐蚀面积不断扩展，大大降低了机械设备的使用寿命。因此，化工企业通常都不会选择使用这样的材料，而选择一些具有耐腐蚀性能的普通低合金钢，作为机械设备的制造基材。低合金钢的价格虽然稍高，但是其所能够取得的总体经济效益，要比碳钢好很多。

总结

化工设备的性能决定了化工企业的生产安全，是企业稳定生产的重要前提条件。随着我国现代化水平的逐渐提高，对化工企业设备防腐性要求也随之提升。通过对我国化工企业化工设备防腐性的要点进行分析，注重结构设计和介质分析，按照合理的设计规范进行化工设备的防腐，有效提升了化工设备的使用寿命，保证了企业化工生产安全，增加了企业的经济效益，对我国化工企业的良好发展，具有重要的理论借鉴意义。

参考文献

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