化工设备腐蚀及其防范措施分析

化工设备腐蚀及其防范措施分析

白延佳 ,郝文浩，

陕西未来能源化工有限公司，

邮编719000，

摘要：中国近几年经济发展很快,石化炼化企业对此作出了重要的贡献。化工设备的主要原料是各类金属,在接触到大气或特定环境时中,会发生腐蚀,导致设备使用寿命缩短。与其它行业相比，化工企业的设备运行环境要求较高，其接触的物料和介质腐蚀性较强。为了改善其耐腐蚀性能，必须从设计、生产、运行、维护等多个方面进行综合分析，并采取相应的防护措施，以改善其耐腐蚀性能。对于现在的化工领域而言，如何改善化工生产的耐腐蚀性能，对该行业的发展尤为重要。

关键词：化工设备；腐蚀；防范措施

引言：

化工生产的过程，与设备和仪器的使用是密切相关的。化工设备完好是化工生产的主要原材料，是其工艺技术的基础。化工设备质量的优劣直接关系到化工项目是否顺利完成。与此同时，由于酸性、碱性、盐类以及其他各种使用介质具有强烈的腐蚀性，因此，化工生产对设备的制造条件要求非常苛刻。腐蚀不仅会导致装置设备的壁厚下降，而且会改变其材质的结构和性质。生产质量、生产能力、环保等因素对企业的整体发展具有重要的作用。应选用具有一定抗蚀性的材质,并采取相应的防腐蚀措施,以延长其使用寿命,提高其运行安全性。

一、化工机械设备防腐的重要性

化工设备的腐蚀问题十分普遍。从理论上来说，人工制品是由外界因素决定的。化工设备在与外界环境接触时，往往会发生电化工化学、化工酸碱反应等，从而引起化学腐蚀，从而使设备和仪器的工作性能下降，影响到生产。这一腐蚀问题将对化工生产产生重大影响,必然可造成巨大的能源浪费。比如,化工企业的内部环境中含有强腐蚀性的溶剂,以及在生产环境中含有的酸、碱等,这将加快化工设备的腐蚀速度，从而大大缩短其使用寿命。化工企业企业所处的环境往往含有高毒性、强碱性或强酸的设备和原材料，易导致化工设备泄漏、爆炸等危险事故。因此，必须全面地分析和制订科学、有效的防腐措施，才能解决化工设备的腐蚀问题,以保证其可持续、稳定的发展[1]。

二、化工设备腐蚀问题分析

（一）物理腐蚀

目前化工设备的物理腐蚀,需要在相应的环境中，如果发生，即是直接出现物理溶解的情况,其中不涉及到化学反应。常见的如在高温熔盐、熔碱中，发生单纯的溶解作用，对所接触的金属物品产生腐蚀。在某些金属化工设备中经常出现这样的问题,很容易对化工设备造成严重的损伤,严重影响生产。

（二）化学腐蚀

在化工行业中,由于大量的设备处于高温、高压状态。在高温中，金属会=与氧气发生氧化反应，经常在金属的表面形成化学腐蚀的薄膜。如果能在整个部件表面涂上一层氧化膜，就可以防止氧化，从而达到保护作用，。在所有的环境中，都有化工的侵蚀。一般情况下,化工化学侵蚀是比较轻微的,但是在含湿气的情况下,会产生电化学腐蚀, 并且金属的腐蚀速度会加快。

（三）电化学腐蚀

在化工领域，大多数腐蚀均是电化学腐蚀。在化工生产中，主要用硫酸、硝酸碱和盐酸等作为电解质。在化工设备与这些电解质接触时，会产生腐蚀。不同的金属元素，化工设备的电极电位各不相同，；在腐蚀的电池里，由于它的氧化，使低电势的金属失去了电子，从而导致了腐蚀。在还原时，如果电极的电势很高，则该反应将永久地侵蚀金属，如酸泵的轴杆和硝酸储罐[2]。

三、化工设备防腐措施分析

（一）防腐设计

很多因素都会导致化工设备的腐蚀。应从主客观两方面综合分析其产生的原因。在化工设备的设计中,应充分考虑到设备的实际用途、使用环境和生产的特性,合理地应用相应的防腐蚀知识。在进行结构设计时,应考虑结构、防腐蚀、材料特性和施工技术。近几年,由于信息技术的飞速发展,大量的新技术、新的理论开始在设计中得到广泛的应用。在化工设备方面,设计人员应充分运用现代设计手段,运用电脑新技术,使设备更加安全、稳定、可靠。同时,要保证化工生产与原料的配合,防止接头出现超负荷现象,并对焊接工艺进行严格的控制。结合化工生产的实际需要,对焊件进行科学的组织，防止接头出现超负荷现象,并对焊接工艺进行严格的控制。。针对设备的特殊特性,确保了结构设计的科学性、合理性、防锈性能、焊接精度、方便化工生产的使用等。

（二）化工设备表面预处理

针对化工设备的防腐蚀问题,应充分认识到,对其进行表面处理是其关键的一环,也是进一步提高其防腐能力的关键。在实际应用中,化工公司往往会在表面喷砂和喷漆两种防腐剂中做出选择。在进行一些工艺操作时,应先对其表面进行处理,并选用合适的预处理方法,尤其是对有较大腐蚀、氧化的设备,应注意使其表面保持干净、干燥。其次,注意喷砂和喷漆的材质,可以根据实际情况选用。

（三）做好电化工保护

电化工防护通常是指在化工设备中出现电化学腐蚀的情况。在设备的表面,可以使用电化工防护手段,以确保其与空气的隔离,并能有效地阻断电化学腐蚀。电化工防护分为阳、阴两种;；阴极防护既能防止普通的均匀腐蚀,又能有效地预防和控制点状腐蚀、晶间腐蚀、冲击腐蚀

;；阳极保护电解质金属零件和带有阳极氧化的金属零件的特殊电势，从正面连接到外部直流 电源,并且需要进行保护[3]。

（四）合理应用缓蚀剂

在化工设备的表面，使用一种比较常见的缓蚀剂，可以减少化工设备的腐蚀速度。在金属化工设备中，这一功能是十分显著的。缓释剂的使用方法比较简单，适当添加一定的缓释剂,使其与电极结合,从而得到理想的保护薄膜。为了更好地利用高效的缓释剂,必须结合实际情况和生产环境,合理选用适宜的缓释剂。

（五）限制化工介质浓度

化工设备的腐蚀是由化工药剂浓度引起的，其主要原因是化工药剂的浓度较高。哪怕是一开始就满足了设计的需求，但在制造的过程中，难免会出现一些锈蚀。如硫化氢、氢氧化钠、水等化工物的浓度都会腐蚀化工设备。在进行焊接时，要特别重视水、硫化氢的含量，并通过调节二者的比例来改善焊点的耐腐蚀性能；在这一过程中，必须对氢氧化钠溶液的浓度进行严格的控制，以防止设备发生腐蚀破裂[4]。

四、结束语

综上所述,在化工生产中,化工设备的腐蚀问题是一个不容忽视的问题。化工设备的腐蚀状况对生产效率和生产质量有很大的影响,所以对其进行防腐处理显得尤为重要。防腐蚀是一项技术体系,要从多方面入手,既要强化防腐蚀材料、防腐蚀技术,又要提高设备设计、使用、管理人员的意识,做到防患于未然,达到对化工设备的有效控制,保证化工设备长周期连续运行。

参考文献

[1]白海.浅析化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施[J].中国金属通报,2021(22):2.

[2]张叶,尹文进,黄凯,等.浅析现代化工设备的腐蚀问题及其防护技术[J].石化技术,2021,28(11):2.

[3]杨胜义.化工机械设备腐蚀原因及防范措施初探[J].现代盐化工,2020,47(1):2.

[4]陈刚.化工机械设备腐蚀原因及防范措施[J].风景名胜,2020(3):1.