浅析化工机械设备及管线腐蚀管理与维护

浅析化工机械设备及管线腐蚀管理与维护

舒琦伟

安徽万纬工程管理有限责任公司，安徽安庆  246000

摘要：化工设备在工业生产中扮演着至关重要的角色，其能否正常运行直接关系到生产效率和安全。因此，需要采取科学合理的维护与管理措施，保障设备的正常运行。由于生产原料及环境的特殊性，化工机械设备及管线都容易发生腐蚀。一旦发生腐蚀，将会导致机械设备使用寿命缩短，同时还会影响生产效率及生产安全。因此，需要做好化工机械设备及管线腐蚀管理与维护工作。对于化工机械设备常见的腐蚀类型及原因详细了解，进而采取有效的措施加以处理，提升抗腐蚀性能，减少腐蚀破坏的发生，保证生产效率和生产安全。

关键词：化工；机械设备；管线；腐蚀

引言

腐蚀会导致机械设备及管线尺寸、形状变化，或发生结构破坏。在当前的化工生产中，这种腐蚀现象十分常见，对化工生产的进行有不利影响。如果机械设备及管线发生腐蚀，将会无法正常运行，同时设备寿命明显缩短，还可能造成设备及管线的跑冒滴漏问题。在严重的情况下，还有可能引起爆炸事故，造成人员财产损失和环境污染。所以，加强化工机械设备及管线的腐蚀管理与维护，具有很大的必要性。

1化工设备腐蚀预防的必要性

首先，防腐工作可以有效延长设备的使用寿命，减少设备的更换频率，并从整体上降低化工的生产成本。其次，防腐工作可以通过设备结构与运行性能的优化，减少各类生产事故的发生，为化工生产的安全进行提供保证。再次，设备腐蚀问题的存在会导致设备提前报废，造成相关资源的浪费。而做好化工设备的防腐工作，可以有效延长设备的使用寿命，实现资源的节约。最后，做好化工设备的防腐工作还可以提升设备的运行性能，减少设备的维修次数，进而提高化工的生产效率。

2化工装置的的腐蚀类型

（1）化学腐蚀。在实际的化工生产过程中，会用到大量的化学物质，有可能对设备中的金属材料造成腐蚀，缩短设备的使用寿命。（2）电化学腐蚀。在化工设备的运行过程中，电化学腐蚀问题非常常见。电化学腐蚀的原理与电池的运行原理相似，都是材料的一部分为阳极，另一部分为阴极，腐蚀介质为电解质。（3）氧化腐蚀。在使用过程中，绝大多数的金属及合金都有可能面临氧化腐蚀。化工设备中的金属材料与氧发生反应，可能会在材料表面形成氧化层。虽然氧化层可以在一定程度上起到保护金属材料、延缓金属腐蚀的作用，但是也会降低金属材料的使用性能。

3化工机械设备及管线腐蚀的管理维护

3.1 合理选择设备材料

以往很多化工机械设备及管线都是以普通碳素结构钢为主要材料，其成本比较低，具有广泛的来源，加工方便，力学性能优良，所以应用广泛。在常规工作环境中，使用这类材料基本可以满足要求，不会发生明显的腐蚀。所以，应当合理地选择设备材料，尽量选择耐腐蚀性强的金属材料。在材料选择中，要综合考虑腐蚀环境，包括各种特殊环境条件，不同材料接触状态；包含残余应力在内的应力状态；液体的流动或静止状态；操作压力、温度等；介质浓度、成分等。同时，对产品要求、设备结构、设备类型等仔细考虑。在此基础上，还要综合维修费用、施工费用、材料费用等经济因素全面考虑。这样，能够将设备腐蚀程度最大限度地降低，使设备使用寿命延长。

3.2 结构工艺防腐设计

在结构工艺防腐设计方面加以优化，能够使机械设备及管线的抗腐蚀性能大大提高。所以，要综合考虑结构设计与工艺设计的合理性。在设计机械构件形状的时候，要保证简单，尽量使用相同的金属材料，以免存在死角。如果设备中局部残留液体或固体物质沉降堆积，就可能由于局部浓缩聚集发生腐蚀。所以，在设计过程中，尽量避免排液不尽的死区或死角。设计中要尽可能将缝隙减少，很多金属设备中都有缝隙存在，液体流通不畅，就可能出现缝隙腐蚀。对此，要避免机械设备中滞留残余水分，设计时避免向上容器的凹状，或合理设置排水孔，提升结构设计的优良性，避免缝隙腐蚀。在焊接过程中，应当注意避免出现应力集中或内应力的问题，以连续焊接工艺为主，减少间断焊接造成的内应力。还要注意避免未焊透、焊瘤、咬边等问题，否则，可能造成新的腐蚀点出现。根据使用条件、施工环境、表面状态、形状、材质等做出合理的选择，达到优良的防腐性能。

3.3 增加金属防腐镀层

在制造业方面，所生产的大多数金属产品，都会按照其使用环境，在表面均匀喷涂一层镀层，例如，电镀、镀镍、镀锌等抗腐蚀金属涂料或不受腐蚀作用的非金属涂料。也可以通过运用相应的工艺技术，如氧化处理、正火处理等，使机械设备隔绝腐蚀介质，进而免受腐蚀影响。应用防腐蚀镀层，就是在设备及管线表面接触介质的部分，制作一层致密和均匀的保护膜，将机械设备表面和腐蚀介质之间的直接接触阻断，从而不会引起化学反应和发生化学腐蚀现象。当前金属保护层类型的隔离保护层比较多见，可运用电镀、喷镀的方法，将一层致密均匀的特殊金属或合金喷涂在机械设备及管线裸露的金属表面上。其中，电镀喷涂是在高温下将金属材料熔化，并借助压缩空气吹成雾状粉末，在处理完成的零件表面上快速喷吹，使其形成金属镀层。喷涂的方法可以保证形成的金属镀层更紧密的结合机械部件，保护机械部件不会遭受介质腐蚀，进而保证了机械设备及管线安全。

3.4 缓蚀剂的合理使用

缓蚀剂也称为腐蚀抑制剂，能够发挥较强的抗腐蚀性能，可以在腐蚀环境保护机械设备及管线的金属部分，使腐蚀速度减慢、程度减轻。缓蚀剂保护法正是指的这种保护金属材料的方式。一般使用气体介质、酸性介质、中性介质等。这种材料主要包含一种或多种化学品混合生产，可以应用于化工行业中的机械设备化学清理保养、冷却设备防腐蚀处理等，例如，应用在容器管道、坩埚清理方面都很适合。同时，缓蚀剂种类丰富、成本较低、效果理想，对于机械设备及管线防腐蚀性能的提升有很大帮助。

3.5 生产环境防腐处理

在生产环境防腐处理中，对于环境中的腐蚀介质，可以通过相应的化学反应将其去除，或是使环境中腐蚀性介质的性质产生变化。例如，对于环境中的氧气、水分等，可以相应的脱氧剂、除湿剂等进行去除，以免对机械设备及管线造成腐蚀。使用脱氧剂将生产环境中的氧成分去除，能够避免氧气与其他化学成分结合造成机械设备氧化腐蚀现象。利用除湿剂将生产环境中多余的水分子和湿度去除，可以使机械设备及管线内部受到水分子侵袭发生的腐蚀得到减少。可以在机械设备及管线表面，选择亚硝酸盐、巯基苯等防腐剂均匀涂抹，根据实际情况，确定防腐剂的浓度、用量等，进而保证防腐性能达到最佳。

3.6 阴阳极保护防腐法

利用添加的物质代替机械设备及管线发生腐蚀，进而保护机械设备和管线免受腐蚀的影响。如果机械设备和管线材料属于活泼金属，可以将阳极电流添加在设备和管线外部，利用阳极钝化作用，对设备和管线提供保护。阴极保护法中，主要是通过对阳极材料的牺牲达到替代防腐的效果。使用具有较强还原性的金属当作保护极，和被保护金属连接形成原电池结构。负极选用具有较强还原性的金属材料，产生氧化反应而消耗，因而作为正极的机械设备和管线金属就会被保护，不会发生腐蚀现象。

结束语

本文介绍了化工厂腐蚀的特点和类型，并从材料选择、防腐处理、运行维护等方面分析了相应的防腐措施。结合化工厂的一些特点，建议在化工厂建设和设计之初应考虑管道的合理布局，并加强材料使用管理。分析了各石化装置的不同特点，合理确定了装置外腐蚀的影响因素，并对在用装置采取了防腐措施。

参考文献

[1]彭安辉.化工机械设备管理方法探索[J].世界有色金属，2022(5)：19-21.

[2]张德生.化工机械设备常见故障分析[J].化工设计通讯，2021，47(6)：79-80，98.

[3]付忠平.浅谈化工机械设备的常见问题故障及检修措施[J].化工管理，2020(2)：143.