化工设备腐蚀原因及防腐策略

化工设备腐蚀原因及防腐策略

高崇春

浙江衢化氟化学有限公司

摘要：化工企业生产运行下设备腐蚀问题时有发生，设备作为生产的主要动力，一旦出现腐蚀就会增加设备故障发生概率，做好防腐工作至关重要。文章对化工设备腐蚀原因进行分析，探讨化工设备防腐措施。

关键词：化工设备；设备腐蚀；设备防腐；腐蚀原因

引言

化工设备防腐问题基本上可以视为新时期石化以及化工行业企业予以重点关注的问题。与其他行业产业模式不同，石化以及化工行业企业日常生产工作会涉及到易燃易爆气体以及腐蚀性液体生产输送问题。如果化工设备防腐设计效果未达到预期，那么在运行使用过程中就容易引发渗漏风险。一旦易燃易爆气体或者腐蚀性液体暴露在外，就很容易危害现场生产作业安全以及人员人身安全。针对于此，必须加强对化工设备防腐问题的贯彻处理。在防腐设计过程中，必须采取科学合理的技术手段有序开展化工设备防腐工作。如严格按照化工设备防腐施工部署方案要求，遵照防腐技术规范要求以及结合现场运行环境加强对防腐技术控制要点问题的贯彻落实，深化促进化工设备防腐性能提升。

1化工设备腐蚀特征

不同机械设备材料不同，防腐蚀能力存在较大差异。材料较为紧密的机械设备耐腐蚀性更强。例如，以钢制为主的机械设备就会比以铁制材料为主的机械设备更不容易腐蚀。不仅如此，同一机械设备不同位置的腐蚀程度也存在一定差距。如设备凸起位置处及设备衔接处更容易出现腐蚀问题，腐蚀发展速度也越快。结构复杂设备空隙较多，此些空隙容易堆积灰尘，并引发不同程度的腐蚀现象。随社会经济发展速度不断加快，各行业对化工领域的生产需求日渐提升，化工设备种类增多，设备养护及防腐工作的难度进一步加大。只有切实保障设备防护及养护工作开展质量，才可以满足化工企业生产需求，延长设备运行寿命，促进企业最大化目标实现。现阶段设备防腐工作已然成为化工行业研究重点，设备防腐蚀技术体系更为成熟，仍需要进行持续改进及优化。

2化工设备的常见腐蚀原因

2.1设备问题

实际化工生产过程中，生产、加工设备有很多种，比如：反应设备、加热设备以及各类仪表设备等。这些设备多由金属材料制成，金属在空气中长时间暴露，易与空气内的物质产生氧化反应，从而引发金属腐蚀。此外，化工设备结构比较复杂，防腐氧化期间容易变化。如果设备材料中有活跃金属，其接触电解质后就会产生电化学反应，进而引发电化学腐蚀问题。这种腐蚀问题不仅会损坏设备部件，也会造成物料泄漏，引发电气设备短路，但其预防却较为困难。

2.2化工生产环境问题

化工企业的生产过程会有大量腐蚀性气体和液体在空气或容器中流动，一旦化工设备被腐蚀性液体浸染，环境气流流动会使液体流动增速，会有越来越多的设备面积接触到腐蚀性液体，腐蚀面积也会越来越大。如果化工设备的密实度达不到化工企业的生产使用标准，化工设备就会受到大面积腐蚀，使设备腐蚀程度越来越重。

2.3材料原因

化工机械设备整体防腐耐蚀能力的好坏，是直接影响设备防腐性能的重要影响因素。与整体防腐耐蚀能力强的化工机械设备相比,防腐耐蚀能力差的化工机械设备往往更容易受到腐蚀。而设备本身的材料质量及性能，是直接影响其整体防腐耐蚀能力的一个重要影响因素，如果化工机械设备的原材料本身质量不好，或者在出厂前整体防腐耐蚀处理不彻底,其在进行生产使用过程中的整体防腐耐蚀性能就会较差,更容易发生腐蚀。

3化工设备的防腐措施

3.1合理配置与应用防腐材料，防范化工设备运行通病问题

化工设备防腐材料选择是否妥当会对化工设备防腐运行效果产生决定性影响。结合以往的经验来看，因工艺类型需求不同以及化工设备应用环境不同，在化工设备防腐材料的选择方面，需要结合实际情况以及具体要求进行合理配置与应用实践。以常用的铝合金与硅铸铁等金属材质为例，这部分金属材料钝化特点相对明显，在抗腐蚀性特征方面表现良好。即便是受到外部介质因素影响，也会形成钝化保护膜，避免化工设备表面出现腐蚀性危险。与此同时，碳钢等类型的金属材料可在强氧化介质影响下形成钝化保护膜，进一步增强化工设备抗腐蚀性能。需要注意的是，对于抗酸性化工设备而言，可优先选择铅性材料作为主要原材料进行应用。其中，铅材料可以在质量分数<80%的热硫酸铅材料/<96%的冷硫酸溶液生成稳定性物质，即硫酸铅。硫酸铅可在设备表面形成一层保护膜，保障化工设备抗腐蚀效果。除此之外，如果现场所使用的容器压力不高，可以重点关注所选择材料的物理强度以及塑性状态。相反，如果生产环境温度较高，在材料的选择上应该关注抗疲劳强度。

3.2设备防腐结构设计

结构设计是化工设备防腐工作的重要基础，通过不断优化结构设计方案，能够最大限度提升设备防腐蚀效果。要求在结构设计期间应进行引进先进的设计经验，保障设备使用性能，着重考虑化工设备运行过程中的技术可行性与经济适用性。要求设备在包装运输及生产期间，也需要着重考虑腐蚀问题，选择适宜的设备材料。当前设备材料主要分为金属与被金属两种。其中，碳钢是重要的金属材料之一，但其实际防腐性能不佳，需要在表面涂抹一层保护层。在满足设备运行要求的情况下使用合金材料，如玻璃钢合金钢等。因此此些材料性质优越、而不是效果良好，可以切实提升设备防腐水平。

3.3灵活应用防腐技术

采用防腐技术也是提高化工机械设备防腐性能的重要手段，具体可以考虑以下方面：第一，电化学防腐方法。这种电化学防腐方法主要是指，利用各种化工机械设备阳极作为电池阴极,其他化学物质直接作为电池阳极,形成一个安全防腐蚀的燃料电池使用环境,从而有效提高化工设备防腐蚀抗氧化能力。采用牺牲阳极的电化学防腐对于化学物质腐蚀造成的电池腐蚀,防治效果显著。我国化工设备企业应根据化工设备使用特点和实际使用情况,合理选择采用各种电化学等防腐方法进行设备防腐抗氧化处理。第二，设置保温层。在化工机械设备上设置保温层也是提高耐腐蚀性的有效方法，常用方式包括：致密性的多层氧化绝缘性涂层和高于外表的镜面漆。目前,前者已经被化工设备制造商提出了许多种处理形式,并广泛地应用于化工设备防腐保护中。第三，外加电流阴极保护法。采用高压辅助阳极和高压外加直流电,使外加高压电流辅助阴极，为设备提供防腐保护，确保化工设备的运行电位较低，从而避免腐蚀状况的发生。

3.4及时维护保养生产设备

对化工设备开展管理工作非常重要，化工设备所处环境充满了酸性物质和水蒸汽等，长期暴露在空气中，极易出现腐蚀，轻则给设备的正常运转造成不良影响，导致产品质量下降，重则发生安全事故，出现重大的人身和财产伤亡损失。这就要求化工企业加强安全管理，对化工设备进行及时维护保养，对生产过程的每道工序流程进行认真排查，及时发现并处理潜在的腐蚀危害和外泄隐患。在维护保养过程中，要进行严格细致的工作记录，为后续的安全管理提供可靠依据。同时，化工企业生产不仅要加强安全管理，还要注重引进先进理念和技术手段，及时维修和更换老旧设备，实现化工设备的快速升级，为企业创造更大经济效益。

结语

综上所述，相较于其他行业而言，石油化工设备腐蚀问题发生几率更高、腐蚀现象对生产质量及效率的影响巨大。为切实增强设备防腐蚀效果，还需要结合实际生产特征及要求做好设备防腐设计与防腐材料的选择，加强生产设备维护保养，提高化工设备运行效果。

参考文献

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