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淺析化工設備腐蝕的原因及防護

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  摘要:在化工設備使用的過程中,發生腐蝕現象是很常見的。尤其是大量的金屬材質在化工生產的環境中使用會加重腐蝕情況,設備一旦被腐蝕后,設備的外觀和色澤都會發生不同程度的變化,還會對設備的性能產生不同程度的影響,對于腐蝕較為嚴重的機械,還會對工作人員的生命安全帶來嚴重的威脅,并會給生產企業帶來巨大的損失。
  關鍵詞:化工設備;腐蝕原因;防護措施
  1 化工設備防腐的意義
  自然界中所有物質的腐蝕現象都是一種常見的,不可避免的自然現象。化工設備的腐蝕就是化工設備與水、大氣等介質接觸發生的化學反應所造成的。但在通常情況下,輕度的腐蝕并不會對設備產生較大的影響,但是由于設備常常處于化工原料的地方,造成的腐蝕就會不斷加重,如果不及時的進行處理,對設備的性能就會開始產生影響,最終導致設備無法正常使用。這種情況的出現,不僅會給企業帶來巨大的經濟損失,還會造成巨大的能源浪費,更為嚴重的還會因為安全隱患而引起安全事故。因此,對化工設備腐蝕的原因進行分析,及時找出防腐措施,對于我國工業的發展具有十分重要的意義。
  2 化工設備腐蝕的原因和種類
  2.1 造成腐蝕的內在因素
  1不同金屬材料面對不同的介質會產生不同的抗腐蝕能力;2金屬體積的大小影響腐蝕的速度,體積大,腐蝕快;體積小,腐蝕慢;3對于表面有氧化膜的金屬,抗腐蝕能力越強;4設備結構產生突變的位置都會造成金屬腐蝕較快。
  2.2 造成腐蝕的外在因素
  1化工生產中設備與許多具有一定腐蝕性的介質接觸,如酸、堿、鹽、水、氧等,造成設備的腐蝕;2對于介質的種類、化學成分、濃度、pH值和水分等都是造成腐蝕的外在原因;3腐蝕是一種化學反應,隨著介質的溫度越高,壓力越高,腐蝕越快;4介質流動速度愈快,愈易腐蝕,它會沖刷保護膜,產生旋渦、湍流、空泡,引起嚴重的沖擊磨損和空泡腐蝕;5零部件受到外界的壓力和應力越大,腐蝕越快;6受到應力和疲勞的影響。設備應力的產生一方面是在加工過程中形成,另一方面是在設備運轉中產生,這些都會造成設備的腐蝕。
  3 化工設備防腐蝕措施
  3.1 材料
  選擇恰當的耐腐蝕材料,研制更優良耐腐蝕性能的新材料是防腐蝕措施之一。在化工生產的過程中,設備的腐蝕已經嚴重的影響了企業的正常生產運行,對此研發人員研制相關的防腐蝕材料,以防腐蝕材料來替代一些傳統材料,避免設備的腐蝕。目前,世界上大多數國家進行防腐蝕材料的研究重點放在高分子材料,并且更多的是研究合金,通過合金來提升金屬的防腐蝕性能?;て髽I生產的過程中會使用大量的合金材質設備,盡管這些設備均經過一定的防腐蝕檢測,但是其防腐蝕性能依然存在一定的不足,在長期的化工生產環境下依然會發生嚴重的腐蝕,影響化工企業長周期運行。近年來相關人員針對合金材料的防腐蝕性進行了深入的研究,研發了一些新型的合金,例如:鉬合金、鎳基合金等,這些合金不僅具有較好的穩定性,
  并且防腐蝕性也要優于傳統的合金材料。除了金屬合金以外,一些非金屬材料也得到了廣泛的應用,研究發現,玻璃鋼、鋼材陶瓷以及石墨等材料的防腐蝕性能十分優異,其能夠在酸性環境下長期保持穩定狀態。不過因為其機械強度較低,因此在實際的應用中存在較多的局限性。
  3.2 環境
  降低環境對金屬材料的腐蝕性是防腐蝕的另一重大舉措。緩蝕劑法是一種常用的防腐蝕措施,在腐蝕環境中加入少量緩蝕劑就能和金屬表面發生物理化學作用,從而顯著降低金屬材料的腐蝕。由于緩蝕劑在使用過程中無須專門設備,無須改變金屬構件的性質,因而具有經濟、適應性強等優點,廣泛應用于循環水系統、鍋爐水系統等。針對化工企業獨特工藝流程條件設置專門裝置進行隔離腐蝕要素,如在蒸汽換熱器前增設氣液分離器保障蒸汽不帶液體。調節水汽pH值保障設備不處在酸堿環境中以保障設備腐蝕速率減緩。
  3.3 界面
  用覆蓋層將金屬材料與環境隔離開是防腐蝕方法之一,也是化工企業使用最廣泛的措施,具體方式為表層覆蓋材質、涂刷防腐蝕涂料、使用復合管道與襯里以及電化學保護。無論是電化學腐蝕還是工業大氣腐蝕,其發生的原因都是因為設備與酸性材料的直接接觸而導致的,因此如果能夠避免設備與化學材料的直接接觸就能夠有效的避免設備腐蝕,表層覆蓋技術正是在這樣的技術原理下被提出的。在化工企業的日常運行中,表層覆蓋技術消耗的資金占據了化工企業整體防腐資金的90%左右。正確的表層覆蓋防腐技術,選擇合適的覆蓋材料可以大大降低設備的腐蝕速率。防腐蝕涂料的防腐蝕原理與表層覆蓋材質技術的原理基本一致,不過防腐蝕涂料的操作更加的簡單方便,并且成本也要低得多。防腐蝕涂料可以廣泛的應用于化工企業內部的建筑墻體、設備外部、儲存設備內外壁以及一些重要的管線內部。能夠有效的提升設備的防腐蝕性能。
  4 結束語
  綜上所述,在日常生產生活中,化工設備常常會出現腐蝕的現象,但腐蝕是一個比較長期的過程,短期內不會產生嚴重的腐蝕現象,但如果不及時對設備進行防腐處理,就會對設備造成嚴重的影響。所以,為了減少設備的腐蝕性,就要正視腐蝕問題,一方面要加強對管理人員的素質教育和監管能力,另一方面要從設備設計方面入手,提高設備的抗腐蝕能力。
  參考文獻:
  [1]孫禹.淺析化工機械設備及管線腐蝕管理與維護[J].城市建設理論研究(電子版),2014(02).
  [2]張晶瑩.淺析化工機械設備腐蝕原因及防腐措施[J].化工技術與開發,2015(03).
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