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提高化工机械防腐能力的有效途径

2015-10-21么庆霞

科技致富向导 2015年1期
关键词:化工机械防腐腐蚀

么庆霞

【摘 要】化工机械在化工企业的生产中是一个必须要用到的设备,机械设备在长期的使用中,会遇到很多的化学成分,所以设备的防腐也就成了非常重要的问题,如果可以很好的提高设备的防腐能力,那么,机械的使用性能在有所保证的基础上还可以使用更长的时间,这对降低企业的生产成本是十分关键的,本文就提高化工机械防腐能力的有效途径,以供参考和借鉴。

【关键词】化工机械;防腐;腐蚀

腐蚀通常就是指因为一些化学物质或者是物质和物质之间产生了化学反应而使得物体受到了严重的损坏的现象,化工机械发生腐蚀是一种非常常见的现象,机械如果出现了腐蚀的现象就会使得其在外形和内部的车性能上都产生非常大的变化,这种情况会使得设备资源和能源都产生非常严重的浪费现象,所以需要采取有效的措施来提高设备的防腐能力,这对企业经济效益的实现也是十分重要的。

1.腐蚀的原因和种类

1.1腐蚀的原因

金属自身的组成和整体结构是金属结构产生锈蚀的重要原因,外在条件如温度、湿度等是金属出现锈蚀现象的客观因素,在一些工业企业当中会包含着大量的二氧化硫、二氧化碳以及硫化氢气体,还存在着一些氢氧化物、硫化物等,如果其湿度又相对比较大的话,这些物质的负面影响就更大,在这些因素的共同影响下,金属就会和这些物质形成化学反应,从而依也就造成了不同程度的腐蚀现象。

1.2腐蚀的种类

1.2.1按腐蚀产生的机理分类

(1)化学腐蚀金属表面与其周围的介质发生化学反应,生成一种新的物质(氧化物)从而使金属受到破坏的现象。这类腐蚀主要以高温干燥环境下的金属与腐蚀介质直接发生反应的形式发生。

(2)电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应,这类腐蚀主要发生在潮湿环境下。

1.2.2按腐蚀产生的原因及表象分类

按腐蚀产业的原因及表象可分为:高温氧化腐蚀、剥层腐蚀、点状腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、疲劳腐蚀、电化学腐蚀、焊接应力腐蚀、振动磨损腐蚀、工业大气腐蚀、海洋大气腐蚀等。

2.腐蚀产生的化学机理

2.1电化学腐蚀机理

金属的电化学腐蚀通常就是指金属表面和导电的介质会发生相应的化学变化,这样也使得金属的表面会产生非常明显的损坏现象,电化学腐蚀反应应该具备两个条件,一个是阴极反应,一个是阳极反应,同时还要和流过金属内部的电子流和介质流当中的离子也应该充分的联系在一起,阳极的反应就是金屬离子从金属当中流动到介质当中,同时放出电子的过程,也就是氧化反应的过程。阴极反应刚好相反就是还原反应的过程。如果碳钢在酸中产生了腐蚀的时候,在阳极的反应中铁会变成二价的亚铁离子,释放出的铁会从阳极流向阴极,被氢离子吸收还原,最后才能将其还原成氢气。这种电化学腐蚀机理会在金属内部形成一个回路短接,电流如果不对外做功,电子在消耗的过程中会在电池的内部形成一个阴极的反应,因此其也会加剧金属的腐蚀程度。

2.2工业大气腐蚀机理

在一些重污染地区,空气中含有非常多的二氧化硫或者是二氧化碳以及硫化氢气体,还会出现非常多的腐蚀性介质,这些介质会在潮湿的环境下发生反应,这样也就使得钢制出现非常明显的腐蚀现象。钢材在一些工业的大气中还会产生化学腐蚀或者是电腐蚀的现象,工业大气腐蚀中,二氧化硫的腐蚀是最为严重的,这是因为二氧化硫在空气中反应之后会形成酸雨的现象,这样二氧化硫就会起到重要的氧化作用。

3.化工机械腐蚀设计

3.1材料的选用

在通用机械设备的材料很多都是普通碳素钢材料构成的,这种材料非常重要的特点就是价格相对较低,同时供应量也比较充足,加工方法也不是非常的难,所以可以在一般情况下使用,通常腐蚀对其的负面作用并不是十分的明显,但是如果在化工行业当中使用,其介质的腐蚀性相对较差,所以,也非常容易出现腐蚀的现象,虽然生产企业定期会给设备和构件进行一些防腐处理,但是只要经过了一定的时间,这种保护作用就会受到十分严重的影响,这样也会使其自身的寿命大大的缩短,所以化工企业在生产的过程中不应该使用这种设备,应该使用一些耐腐蚀性非常好的钢材,虽然这些钢材的价格会高一些,但是使用寿命会是普通碳素钢的2到3倍,因此其综合效益也是非常强的。

3.2结构和工艺的防腐设计

如果构件的几何形状设计不合理或过于复杂,经常会引起机械应力、热应力、积液、积尘及金属表面漆膜漏涂破损等缺陷,从而导致局部的氧化腐蚀、缝隙腐蚀及应力腐蚀等,因此必须从防腐角度考虑结构设计和工艺设计的合理性。下面做几个方面的分析:

(1)构件的形状应尽可能简单。

(2)防止构件表面损坏或有伤痕。

(3)构件尽量选用同一种金属材料。如机座与主机应为同种材料,因不同材料间易产生电偶腐蚀。

(4)尽量减少缝隙。

(5)选择合适的结构形式和优质的防锈漆,以便使腐蚀介质与构件完全隔离,特别要注意焊缝的涂漆,合理的涂漆结构(如两块型材间的连接要采取背靠背的方式等)可使构件的任意一面或部位都方便涂漆。

(6)防止残余水在设备上的滞留。设计时要避免有向上的容器状凹处,如不能避免亦应设排水孔。

(7)焊接时应尽量防止出现内应力和应力集中。以采用连续焊为好,间断焊易产生内应力。

(8)应避免焊接缺陷。比如焊瘤、咬边、喷溅及未焊透等,这些焊接缺陷会形成新的腐蚀点,如焊瘤除了形成应力集中外,还在焊瘤与母材间形成夹缝;咬边是形成应力集中的根源,它的凹陷边也形成夹缝。这两种缺陷易产生应力腐蚀和缝隙腐蚀。焊接电流过小或焊接速度过慢易产生焊瘤;而咬边的产生则是由于焊接时焊接电流过大和焊接速度过快,以及角焊时焊条角度不适当等原因。所以,合理的焊接工艺及过硬的焊接技术是十分重要的。另外,焊缝未焊透所造成的夹缝和孔洞也会引起缝隙腐蚀和小孔腐蚀。

(9)为进一步防止缝隙腐蚀,对构件连接处夹缝也应合理设计。常见的构件连接形式有搭接和对接两种:对搭接接头应尽可能不用铆接连结,因铆接节点的夹缝会积液和积尘,产生缝隙腐蚀,所以宜采用焊接连结。焊接连结亦应采用双面连续填角焊,即使二者的搭接面被焊缝完全封闭起来,如采用单面搭焊因搭接面处有缝隙则会产生缝隙腐蚀和电偶腐蚀,故不推荐;对于对接接头,应采用双面连续对接焊,从而避免缝隙腐蚀。

4.结语

在化工企业的生产过程中,最重要的就是要有性能比较好的化工机械,化工机械的材料大部分都是钢铁,所以其耐腐蚀性就必须要好,只有这样才能更好的保证机械的使用性能不受影响,在机械养护的过程中,一定要采取有效的措施,这样才能保证机械性能的整体发挥,从而也提高了企业自身的发展水平。 [科]

【参考文献】

[1]李清位.提高化工机械的防腐能力探讨[J].广东科技,2012(19).

[2]宋伟.关于化工机械防腐能力的探讨[J].黑龙江科技信息,2011(04).

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