化工设备常用金属材料腐蚀的防治方法探究

化工设备常用金属材料腐蚀的防治方法探究

江莲桂子

安徽实华工程技术股份有限公司，安徽省合肥市 230000

摘要：化工行业与其他行业相比，具有一定的特殊性，主要表现在用于生产的化工设备自身具有较强的耐腐蚀能力，设备所受到的腐蚀威胁和其本身所具有的腐蚀介数成正比，具有较高腐蚀介数的设备不仅受到的腐蚀威胁越大，腐蚀速度也随之增加。为了降低设备的腐蚀介数，有些企业会在一定程度上降低腐蚀介质的加入，但是，这也会间接的降低设备的生产效率。因此，有必要在解决化工设备的腐蚀影响这一领域做好充足的工作。

关键词：化工设备  金属材料腐蚀

中图分类号：TQ050.2     文献标识码：A

引言

化工设备是化工生产的硬件设施，在设备中会发生较多的化学反应，同时，物料的酸碱性、温度、压力等参数也存在较大的差异性，只有改善设备的运行性能，才能确保化工生产的安全。在选择化工设备主体的金属材料时，往往需要对其耐酸碱性能、耐温(高温、低温）性能等进行全面评估，以降低化工生产的风险。随着化工生产规模的扩大，金属材料的类型和性能也发生了较大的变化，在实践工作当中需要选择合适的金属材料，这不仅能够预防重大化工生产事故，而且可以降低企业的成本投入，获得良好的经济效益。因此，需要明确不同材料的性能及使用要求，结合具体生产状况对金属材料予以优化，为企业创造良好的生产环境及条件。

1化工设备常用金属材料防腐的不足之处

1.1防腐结构工艺不当

结构工艺对化工设备的防腐蚀性能具有直接影响，因此需要重视化工设备常用金属材料防腐工作中运用到的工艺技术，明确现存不足之处。当前，部分化工设备常用金属材料的防腐工作中，缺少较为可靠地控制策略，特别是对氧化腐蚀以及缝隙腐蚀等缺乏足够关注，未能根据基本需求确定适宜的控制方案，导致腐蚀情况愈演愈烈，相关问题产生了严重后果。某些防腐蚀结构工艺的应用缺少对机械结构工艺影响力的深入分析，无法在实际应用时获取可靠成效，导致防腐蚀结构工艺价值难以明确。结构工艺的设置缺少对相关焊接工艺的深入研究，对于焊接中的温度把控不够严谨，使得焊接应力控制工作得不到有序调整，降低了基本工作的整体质量。

1.2设备材料不尽合理

某些化工机械设备在制定防腐蚀技术时缺少对材料因素的科学分析，相应的关注度不足导致化工设备金属材料的管控不当，降低了材料选择阶段的科学性和合理性。某些设备在选择碳素钢时缺少对主体优势的详细判断，特别是材料造价未能受到关注，影响到后续的投入使用。化工机械设备金属材料的高腐蚀性介质也要进一步概述，但是此类工作难度较大，导致部分人员未能扎实推进基本工作，以至于出现了大面积腐蚀的问题，相关工作进展实效并不理想。还有些材料选择时忽视了对高浓度腐蚀性物质危害的分析，特别是对腐蚀性因素总结不够具体，进而产生了较多的酸性介质，最终影响到设备使用，腐蚀问题越来越严重。某些材料选择工作缺乏对机械表面防腐涂漆技术的重视，忽视了漆膜脱落等实际情况，以至于设备金属材料难以在抗腐蚀性能建设中获取理想成效[1]              。

2化工设备常用金属材料腐蚀的预防措施

2.1通过热浸镀锌防腐技术进行设备防腐

在当今的金属材料腐蚀防治工作中，热浸镀锌技术是一种至关重要的防腐技术形式。首先通过酸洗的方式除去金属材料表面上的锈迹，然后将其放入高温锌溶池中浸泡，在此过程中，锌熔池中的温度应控制在480～520℃之间，浸泡时间应控制在3～5min 之间。在经过高温锌溶液的浸泡之后，金属表面上便会黏挂一层锌溶液，冷却之后，这层锌溶液便会形成一层镀锌层。经实践和应用分析发现，镀锌层之所以会对金属材料的表面起到有效的防腐作用，是因为它对于电化学腐蚀具有良好的机械屏蔽作用，且镀锌层与金属表面之间具有良好的结合力，可牢牢黏结在金属表面上，从而对化工设备金属材料起到良好的防腐保护作用。但是由于镀锌层自身厚度以及化工设备工作温度等的影响，其防腐能力不能够长时间保持。一旦镀锌层出现了破损，其内部的金属材料将会直接暴露在腐蚀条件下，从而失去腐蚀防护效果。因此在具体的应用过程中，相关企业与技术人员需要定期做好对镀锌层的检查，如果发现了镀锌层破损情况或破损趋势，应及时采取适当的措施对其进行修补处理[2]              。

2.2通过防腐涂料涂刷进行设备防腐

阻隔技术便是一种非常有效的防腐方法。涂刷防腐涂料便是一种简单且有效的阻隔防腐形式，主要原理是借助致密的防腐涂料层将金属材料和腐蚀性介质隔离开，以此来达到良好的防腐效果。就目前来看，应用在化工设备中的防腐涂料大多是 ZS-1041型防腐涂料，该防腐涂料对于酸、碱、盐溶液的长期浸泡具有良好的耐受作用，耐腐蚀和耐高温性能都非常好，且具有良好的附着力，在化工行业中的设备防腐中十分适用。在此项防腐措施的具体应用中，需要注意：虽然应用到设备金属防腐中的涂料并不会因应用时间过长而脱落，但是在一些外力因素条件下，防腐涂料可能会出现局部破损和厚度减小情况，这就需要对化工设备定期进行检修维护。如果出现防腐层变薄或者磨损等现象，应立即采用同样的防腐涂料进行修补。越来越多的防腐涂料开始被应用到了冶金化工设备的防腐保护中，其中，ZS系列涂料具有较好的防腐保护效果，经ACCT 工业防护防腐体系认证发现，该系列中的ZS-711型无机防腐涂料在冶金化工金属设备防腐中十分适用。此种防腐涂料应用的是 IPN互穿防腐网络结构技术，这是一种新型的国际防腐技术，其溶液属于新型的无机聚合物螯合膜，将己硅氧基中的-Si-O-Si- 键用作根底，可使该无机防腐涂料具备更加细致的成膜效果，从而使其具备更好的附着力和防腐性，且耐高温性能也十分良好。经实践应用和相关检测发现，将此种防腐涂料应用到冶金化工金属设备涂层防腐中，可使其在极端恶劣的工作条件下保持10年以上的防腐寿命。除此之外，ZS-811型高温耐火氧化防火涂料在冶金化工金属设备防腐保护中也十分适用，此类防腐涂料应用的是特质耐高温溶液，并通过纳米钝化金属氧化物进行填充，其耐受温度最高可达到 2300℃，可长时间在火中保持防腐效果，对于一氧化碳的氧化腐蚀、硫化物腐蚀以及各种酸性、碱性气体等的腐蚀都具有很好的耐受度，且其硬度很大，可有效避免冶金化工设备应用中的防腐涂层刮伤现象，最大限度确保其防腐效果

[3]              。

2.3化工设备的设计工艺

为了提升化工设备的防腐蚀能力，设计人员在设计结构的过程中应在保持金属材料的物化性质的基础之上，还要尽可能的优化和简化化工设备的外观。同时，还应结合设备使用过程中所处的环境组成，特别是一些较易引起材料发生腐蚀的介质，巧妙的将金属材料与介质隔离，这样可以大大降低设备金属材料发生腐蚀的几率，维持其基本功能。并且，较为简单的外观设计也有利于日常的维护和保养，改善外部环境，有效预防腐蚀现象的发生[4]              。

结束语

金属材料的性能会对化工设备主体的运行情况产生影响，因此应该明确材料的力学性能、工艺性能、物理性能和化学性能，以便在生产制造中选择合适的材料，满足化工生产要求，削除安全隐患。同时，要明确碳钢、合金钢及有色金属的性能，从满足工艺需要、安全、经济等方面综合考量，优化制造工艺，使化工设备达到国家和行业标准，为安全生产奠定基础。

参考文献：

[1]史学智.化工设备常用金属材料腐蚀的防治方法探究[J].世界有色金属,2019(06):199-201.

[2]李姣,郭莉皎.化工设备金属材料腐蚀原因及防护措施[J].造纸装备及材料,2019,51(03):94-96.

[3]张宏,黄晓慧.化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施[J].世界有色金属,2018(22):140-141.

[4] 李辉,付磊,林莉,罗云蓉,李秀兰,谌理飞.金属材料的腐蚀疲劳研究进展[J].热加工工艺,2019,50(06):7-12.