提高化工机械设备防腐能力的方法研究

2012-01-27谭欣惠

中国科技信息 2012年16期

关键词：漆膜阴极阳极

谭欣惠

承德万利通实业集团有限公司 067002

提高化工机械设备防腐能力的方法研究

谭欣惠

承德万利通实业集团有限公司 067002

本文结合笔者实际工作经验，针对化工机械设备在使用过程中容易发生腐蚀的问题做出分析，作者就如何提高化工机械设备的防腐能力方面进行了探讨。

化工机械；防腐能力；研究

化工机械设备在受到严重的腐蚀之后，不管是设备呈现出来的物理性能（如色泽等）方面，还是机械设备在使用过程中所表现出来的其它方面性能，都有着不同程度的变化，这些变化轻者影响设备美观，严重的会影响设备正常使用寿命，这些都将对化工企业在产品的生产以及成本控制等方面产生较大的影响，化工企业也会因此背负着较大的经济损失。因此，关于化工设备的腐蚀问题，就需要采取有力的防腐措施，有效的将运行机械的防腐能力进一步的提高，这才是当今社会中化工企业以及相关生产领域所迫切需要解决的问题。

1 腐蚀的原因和种类

1.1 腐蚀的原因

腐蚀的主要成因是在一些工业企业以及化工企业，尤其是针对化工企业表现的最为明显，在企业生产过程中含有大量的SO2、H2S、CO2、卤化物、硫化物、氢氧化物及盐雾等有害物质，这些因素在高温以及潮湿的环境当中彼此发生了综合性反应，金属机械本身结构受到这些有害物质的影响发生了化学以及物理反应，最终在其本身产生了腐蚀的现象。

1.2 腐蚀的种类

其一是化学腐蚀，金属机械的表面和周围介质产生了化学影响，在这种影响下产生了一种新的氧化物，造成设备表面受到了不必要的破坏，这种腐蚀的发生环境主要是在高温的情况和腐蚀性介质接触而导致。

其二是电化学腐蚀，主要是和电解质溶液之间的接触，通过电极反应所产生的腐蚀现象。其主要是在潮湿的环境当中所形成的腐蚀现象。

笔者按照腐蚀现象所产生的原因，以及表面现象等，将腐蚀现象有效的总结划分成为以下几点：①高温氧化腐蚀；②剥层腐蚀；③点状腐蚀；④晶间腐蚀；⑤缝隙腐蚀；⑥焊接应力腐蚀；⑦疲劳腐蚀；⑧电化学腐蚀；⑨工业大气腐蚀。

2 腐蚀的防护措施

化工设备在防腐方面所采取的有效防治措施有着比较多的方法，通常在处理的时候所采取的方法是改善金属的基本本质，将金属和防腐介质进行有效的相互隔离，或者直接采取表面处理法，就是针对金属表面实施有效的处理，改善腐蚀的环境和电化学保护。通常采用的方法为电化学保护法和防腐涂料法。

2.1 电化学保护防护法

电化学保护防护法在化工机械设备防腐蚀当中有着极为重要的意义。其主要原理是运用原电池的电化学原理，消除引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应，使金属得到防护。

电化学防护分阳极防护和阴极防护两大类。阳极防护是把被保护的金属作阳极，在一定外加电压范围内进行阳极钝化，使它的表面由化学状态转为钝化状态，从而阻滞金属在某些酸、碱或盐中被腐蚀。阴极防护是把被保护的金属作为阴极，方法有以下两种：（1）外加电流的阴极防护法用一个不溶性电极作辅助阳极，跟阴极一道放到电解质溶液里。当接通外加直流电源后，大量电子强制流向被保护的金属阴极（例如钢铁设备），并在阴极积累起来。这样就避免或抑制钢铁发生失去电子的氧化作用，从而被保护。（2）牺牲阳极的阴极保护法用比铁还原性更强的金属（如锌）或合金跟钢铁制品连接。当发生电化腐蚀时，这种活泼金属就作为微电池的负极而被腐蚀，钢铁设备得到保护。例如，在轮船尾部和船壳吃水线下部装上一定数量锌块，保护船壳不被腐蚀。

在电化学保护方法当中，目前较为有效的一种防腐蚀控制方法就是应用牺牲阳极的保护方法，而对化工机械设备进行阴极的保护。我国当前较为常用的牺牲阳极的材料为：镁阳极，其中包括了纯镁以及Mg-Mn合金等。其中，标准锌电极电位相对铁而言为负，因而在一定的介质条件之下，当这两种金属相互之间进行接触的时候，就会形成一个微电池，其中锌为阳极，而铁为阴极，锌在介质当中被腐蚀，而铁得到了保护。在具体的使用过程当中，可以应用将牺牲阳极在化工机械设备的构件上进行焊接，以此作为牺牲阳极安装方法，同时也可以应用螺栓来进行固定。

2.2 防腐涂料法

防腐涂料法是目前化工机械设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法，其作用主要体现在以下几个方面：

其一，具有较强的屏蔽作用，将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止，而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔，对于电阻就有一定程度的增大。

其二，防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用，例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等，对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。

其三，具有相应的阴极保护作用。漆膜的电极电位较底材料金属低，在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”，这样对于底材金属就有一种保护作用。

根据主要成膜物质的不同，防腐蚀涂料可分为以下几种类型：

1）油脂涂料

油脂涂料主要是利用干性油作为主要成膜物的一类涂料。其所具有的主要特点是容易生产，而且具有较好的涂刷性，对于所需要涂刷面也具有较好的润湿性，并且在价格方面也较为低廉，这是其主要的优点所在。但是，漆膜也具有干燥慢以及膜的性质相对较软，机械性能较差，同时也不具有较强的耐水性以等缺点。

2）生漆

生漆不仅具有较强的附着力以及漆膜坚韧，而且其所呈现出来的光泽也较为优秀，并且对于土壤以及水和油性等腐蚀也具有一定的抵抗力。但是其存在的缺点是具有一定的毒性，对于人们的皮肤使得在使用中容易产生皮肤过敏，而且其对于强氧化剂以及碱性都比较差。

3）酚醛树脂涂料

醇溶性酚醛树脂涂料抗腐蚀性能较好，但是施工过程较为不便，而且其附着力和柔韧性相对较差，在实践具体的应用中受到一定程度的限制。所以，我们在使用之前需要对其进行有效的改性，例如松香改性酚醛树脂与桐油炼制，在其中加入各种颜料，经过有效的研磨可以制出各种磁漆，这种漆膜相对坚韧，其价格也相对较为廉价，在日常的使用中可以延伸扩展到家庭用具以及门窗方面的涂装，具有一定程度的附着力以及耐水耐热，而且对于腐蚀性也有着较强的抵抗力。

4)环氧树脂涂料

环氧涂料具有较好的附着力，在碱和油以及水等都有着较强的抵抗能力，但是其中不足的没有较好的抗老化性。环氧防腐蚀涂料通常由环氧树脂和固化剂两个部分组成。固化剂对于漆膜的性能通常有着一定程度的影响，在实际中所常用的固化剂有：①脂肪胺及其改性物；②芳香胺及其改性物；③聚酰胺树脂。