焦术义

摘要：化工机械作为相关企业重要的生产设备，然而因为某些企业比较特殊的生产性质，机械会长期处于具有酸碱性腐蚀气体、高压和高温的环境中，从而导致腐蚀现象容易产生，对自身的性能产生负面影响。化工机械腐蚀会降低生产效率，增加运行成本，降低使用寿命，甚至会导致安全事故。所以要认真分析化工机械腐蚀发生的原因，制定出有针对性的防范措施，提高化工机械运行的安全性和稳定性，为提高化工企业的生产效率提供有利的条件。

关键词：防腐措施;腐蚀机理;化工机械

引言

由于化工产业体系中使用的机械设备受到化工产品的腐蚀，以及经常性的处于恶劣的化工环境中，使得机械设备的使用寿命大幅度降低，甚至于发生重大的安全事故，给各个企业的经济效益造成了极大的损害，所以，我们为了能使机械设备更长久的安全运行，必须找到比较有效的防腐措施，从而使企业的经济效益最大化。

1.化工机械的主要腐蚀机理

1.1激冷气压缩机的腐蚀

①在原料煤里都包含有氯、硫等各种元素，通过高温合成之后就极易产生出H2S、NH4Cl、HCl、H2CO3等各种腐蚀物质，再通过循环输送，就能够直接腐蚀该压缩机;②在入口之处采用了湿法及干洗除尘进行洗涤后就会产生出2股冷热气体混合，事实上如果混合气体上的温度低于了200摄氏度，比NH4Cl的露点温度，必然导致氯化铵发生露点腐蚀;③在停开车中以及停车期间，压缩机的温度突然降低，必然有一些水蒸气开始冷凝，致使局部出现液相环境，给发生腐蚀创造出了条件，自然就会出现各种腐蚀现象;④压缩机中使用了较多的碳钢或者不锈钢材质，比如在该机进口处上缓冲罐采用了316L的材质来除沫网，而这种不锈鋼十分敏感氯离子，很容易出现氯化物的点腐蚀以及晶间腐蚀，进而在有水环境下合成了CO2产生碳酸物质。在这种环境下，严重腐蚀了压缩机系统，必然影响到该气化装置，让该循环系统被腐蚀泄露，或者产生出各种腐蚀物堵塞管道而结垢，致使该装置出现故障，气化炉发生联锁跳车，还易造成安全事故发生。

1.2合成气在洗涤之时出现腐蚀

对于气化装置上一个重要工序就是湿法洗涤，也是关心着关键设备正常运行，同时还涉及到合成产品质量优劣。从各种研究分析来看，发现洗涤塔都是被碱腐蚀以及氯化物的结晶所腐蚀。而且对这些污垢根本不能够使用物理方法进行清洗，许多单位都是采用了低压蒸汽清除碱垢。事实上出现碱垢大都是因为NaOH碱溶液添加过多，导致碳钢因为电化反映而被腐蚀，进而就在洗涤器中存下了大量结垢，减低了洗涤效果。如果碱量没有按照标准添加，一旦处于高温环境碳钢就会发生碱脆现象。并且装置在运行之时还发现，在洗涤塔底、管道的竖直段以及水平段弯头焊口处发生泄漏，这些点肉眼不可见，但是在小孔四周出现晶体状的物质，研究分析发现属于氯离子的晶间腐蚀。

2.提高化工机械防腐能力的措施

2.1从化工机械设计方面控制腐蚀

（1）材料的选择。目前，化工机械设备中常采用的材料是碳钢，该类材料来源广泛、加工方便并且价格低廉，普通的工作环境中的腐蚀对其的危害并不是很大，但是如果是遇到高浓度的环境就会对设备产生较严重的损坏。因此，为避免该类现象的发生需要选用耐腐蚀的金属材料。在耐腐蚀材料的选择中要遵循一定的原则：首先，详细的了解腐蚀环境，例如介质的浓度、成分以及操作的压力、温度;不同材料的接触状态;对温度、压力的应力等;然后，考虑设备的结构、产品的相应要求以及设备的类型等;最后，必须考虑设计预期的使用年限的问题，在满足生产装置的要求的前提下，从施工费、材料费以及维修费等综合考虑，在最大限度的降低设备的腐蚀情况下，延长设备的使用周期。

（2）从强度设计上考虑防腐

正由于化工设备长期处于高浓度的环境中，会造成设备的机械零件强度下降甚至损坏。因此，在进行化工设备的腐蚀时要特别考虑设备及其零件的强度问题。在化工机械设备零件的设计上不仅仅要保证机械的正常运行强度，同时要考虑腐蚀情况的强度。即机械构件不仅仅要满足刚度以及强度要求，还需要留有一定的腐蚀余量。其值一般为设备设计寿命腐蚀深度的两倍左右。

（3）从结构和工艺设计上防腐

如果化工机械设备构件的结构设计不合理，会引起热应力、机械应力等缺陷，从而造成缝隙腐蚀、氧化腐蚀等情况的发生。因此，化工设备在结构以及工艺的设计时要从腐蚀的角度进行综合性的考虑。首先，机械构件的形状不要过于复杂，选用同一种材料。设备中固体的沉降以及局部液体的残留不仅仅发生在设备操作过程中，在设备静止时也会发生。因此，在设计时要避免排液不尽以及死角发生的区域。

其次，尽量减少缝隙的存在。在化工机械设备中存在缝隙是很普遍的问题，在液体流通不畅的地方容易产生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀的发生又容易引发应力腐蚀等情况，对设备造成极大的损坏。为避免残余水分对化工机械设备的损坏，在设计时使用向上的容器，如果仍然不能避免，则需要设置排水孔。良好的结构设计是防止缝隙腐蚀最有效的方法。

（4）表面涂层法。在化工机械设备表面涂漆是最直观也是最直接的防腐方法。为保证腐蚀介质同构件之间的完全隔离，需要选用合适的防锈漆，在涂漆时要特别注意焊缝处的涂漆。涂层防护不改变设备的强度以及结构，仅仅是在设备的外层涂以防护层，使得设备与周围的介质的分离。目前，使用较为普遍的防腐涂料有环氧树脂、酚醛树脂等。为保证防腐的效果，不仅仅要对漆膜的防锈能力、漆刷能力、漆膜的老化问题以及机械性质等有严格的要求，同时要充分的了解涂漆对象的表面状态、材质、施工环境、性质以及相应的使用条件等。

2.2 采用电化学方法控制腐蚀

（1）牺牲阳极保护法。该方法是采用电极电势比被保护的金属更低的金属作为电池中的阳极，固定在被保护的金属上，从而被保护金属作为阴极得到保护。例如，利用金属锌的电极电势比金属铁的性质在金属器件上连接锌，这样锌作为电池的阳极，可以代替铁而溶解，从而保护化工机械设备中的铁金属受到腐蚀。该类牺牲阳极保护法是一种常采用锌、铝及其合金作为阳极保护的金属材料。目前，在很多的化工企业中已经采用了该类方法对地下管道、化工设备等进行保护，已经取得了良好的效果。

（2）外加电流法。该类方法是采用外加电源的方法来保护金属。需要被保护的金属接在电源的负极上，作为电池中的阴极，这样可以免除腐蚀。将电源的正极接到一些废钢铁上，这样废钢铁作为阳极。外加的电流可以使得阴极的电势朝着负的方向移动，从而保护金属免受腐蚀。该类方法不同于牺牲阳极保护法的地方是该法是采用外加电源来提供电流。

结束语

总之，对于化工生产过程中化工机械设备的运用而言，腐蚀性问题是威胁较大的一个方面，这种腐蚀性问题的形成原因是多方面的，影响因素也是比较复杂的，进而也就加大了防腐蚀处理难度。具体到防腐蚀处理中，其除了要针对化工机械设备的金属材料进行严格挑选外，还需要从自身保护入手进行处理，比如选择恰当的防锈漆进行表面处理，采用电化学保护法，都是比较有效的一些手段，值得在今后进一步研究。

参考文献

[1]柴志宏.化工机械的腐蚀防护措施[J].化工设计通讯，2018，44（04）：119.

[2]卫兵.化工机械的腐蚀机理与防护措施研究[J].化工设计通讯，2017，43（04）：149，157.

[3]高代红.浅析化工机械设备腐蚀原因及防腐措施[J].化工管理，2016（02）.

（作者单位：大唐内蒙古多伦煤化工有限公司）