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化工机械设备腐蚀原因及防腐措施

2021-03-26邹卉

科学与生活 2021年33期
关键词:腐蚀原因防腐措施化工机械设备

邹卉

摘要:设备在化工工程建设中具有非常高的重要性,而由于化工生产流程的特殊性,化工机械设备常常面临着较大的腐蚀问题,所以为了能够保障化工机械设备的良好运行,需要针对于其腐蚀原因进行分析。基于此,下文将对化工机械设备腐蚀原因及防腐措施展开详细的分析。

关键词:化工机械设备;腐蚀原因;防腐措施

对于化工企业的生产工作而言,无论采取何种措施,相关生产过程具有的危险性始终无法彻底解决,并且化工企业的生产条件通常缺乏完善性,为各项安全事故的发生提供了环境。在開展各项生产活动的过程中,化工企业必须对各项影响安全生产的因素给予高度关注,最大程度降低化工企业发生安全事故的概率,从而使施工人员的生命安全得到保障。

1 金属腐蚀的机理及种类

化工设备发生腐蚀现象,其实质是金属单质被氧化而生成了金属化合物。化工设备的疏松性,是造成由金属构成的机械设备强度和塑性明显下降的重要原因,同时又由于金属自身的性质特征,因此加快了腐蚀的速度。通常来说,根据腐蚀过程,可把化工装置的腐蚀原理分为两类:(1)电化学腐蚀。该腐蚀方式主要是由于机械装置表面接触了电解质溶液,在金属内构成了一个短路原电池,利用电极反应引起腐蚀,此过程通常在潮湿条件下产生。(2)化学腐蚀。该腐蚀是由于机械装置表面直接与周围空气中的介质发生反应的结果。这是因为在温度较高的情况下,金属易与空气发生氧化反应,进而出现腐蚀现象,若此时还具有盐类或硫化物则会加速金属的氧化,所以此过程一般在高温且干燥的条件下发生。于化工产业而言,最易发生的是电化学腐蚀。

2 化工设备腐蚀的原因

2.1 机械设备材料方面

对于大部分化工机械设备而言,都是由不同金属材料制作而成,然而金属材料很容易被其他物质腐蚀或被空气氧化。通过对化工机械设备腐蚀现象展开的详细分析能够知道,金属颗粒的大小与金属的防腐性能之间具有反比关系,金属颗粒的直接越大,金属材料的密度就越低,具有的防腐蚀性能就越差。在此过程中,一些由铁金属制作成的零件或者设备外壳,即使没有处在化工环境中,也很容易被腐蚀和氧化,导致机械设备的腐蚀速度大幅提升。

2.2 生产环境的原因

(1)化工生产环境通常是腐蚀的介质,机械设备在空气中暴露腐蚀的速度将加快,如酸、碱、盐类、介质种类、PH值和氧含量都是造成设备腐蚀的主要原因。(2)化工生产时,介质温度不断上升,相对压力也在不断增加,因此,根据化学反应的情况可以看到,随着温度的升高,腐蚀速率增加了1~3倍。同时,随着温度升高,接触面也扩大,设备腐蚀的速度也相应增加。

3 化工机械设备防腐措施

3.1 做好防腐工程

防腐工程的重点在于防腐涂料的配置和涂刷。在进行涂料的配置时,首先要做到的就是将涂料搅拌均匀,可以说搅拌工作十分重要,其关乎涂料的均匀程度,而在不均匀的情况下将导致化工设备表面的局部腐蚀速度加快,这将引发整体设备的腐蚀,影响到燃气的使用安全。其次,在施工的过程中,施工人员必须要保证涂料的熟化时间,最好要保证熟化时间在30分钟以上,从而更好地保证涂料的使用性能,达到更好的防腐蚀能力。同时,在涂刷底漆的过程中施工人员要严格把控好实践,要确保间隔时间不能够超过8个小时。最后则是在刮腻子和涂面漆的过程中,要严格保证涂刷质量,例如腻子要填满焊缝,面漆要尽量均匀等,保障施工质量。另外,为了能够更好地把握防腐工程质量,项目经理必须要加强对材料的管控,要了解不同防腐材料和机械设备的基本性能和用途,对防腐材料和机械设备进行不定时的抽查。为了能够保证项目质量,项目经理必须要打破自身的信息壁垒,了解化工机械设备的相关数据信息,对现场工作进行指导。

3.2 重视材料的选择

想要使化工机械设备现有的防腐能力得到有效提升,首先要从制造设备的材料方面入手进行优化。目前市面上进行化工设备制造的材料主要以碳素钢材为主,虽然在钢度需求方面能够达到标准要求,材料成本较低,能够进行大规模生产,在抗腐蚀性的方面,碳素钢才具有的能力较弱,因此,可以使用钢度较强、成本较低、抗腐蚀能力较强的材料进行替换。化工厂的脱硫塔、反应室、阀门、酸反应设备等经常与腐蚀物接触的位置,极易受到腐蚀问题的破坏和威胁,可以选择具有较高耐腐蚀性和强度的钛金属作为相关设备的支撑结构;针对没有与腐蚀物质直接接触的位置,仍然可以采用碳素钢材进行制造。

3.3 加强设备的维护管理

要增强化工机械设备的耐腐蚀性,不仅要做到合理选用具有高防腐性能的材料制造机械装置、科学地设计其内部结构、在设备表面涂刷防腐涂料和采取电化学防腐措施等,而且要对其进行合理的管理和维护。可以说,防腐赋予了化工设备“生命”,而管理和维护是支撑其“活下去”的保障。对此,相关企业要做到:(1)加强设备维护和管理队伍的建设,除了需要增加专业的维护人员之外,还需要对当前的维护专员进行培训,以增加其对化工机械设备的认识和理解,并开展专业知识学习课程,使其能够对所有材质的化工设备的特性以及相对应的腐蚀原因和应对、防护对策熟记于心,以提高所有维修管理人员的技术水平,从而确保设备的安全运行。(2)企业的相关部门需要制定一套完善的设备管理和维护制度,除了要分工明确之外,还要把责任具体的落实到个人,并根据严格的考察制度,每位员工的责任行为进行奖励和惩罚,以提高员工的工作积极性。

3.4 环境防腐处理

环境防腐是指在不影响设备的使用情况下,通过改变工艺环境的条件,减少对设备腐蚀的影响。主要的内容如下:(1)在环境中去除腐蚀的介质。如去除环境中腐蚀物质的水、氧和其它有害成分,可采用去氧剂除除氧、除湿等措施,确保装置的金属露点、有效地控制设备内的水份等。(2)在材料表面加镀或防腐剂,如硫基笨、硫酸盐、亚硝酸等防腐剂。需要注意的是,在使用时应严格控制试剂浓度。

3.5 对化工机械设备零件的处理和筛选

首先是要保证零件表面完整性,对于化工机械设备这类结构精密的产品来说,其零部件较为复杂,各项零部件的质量必须要满足相应的表面完整性需求,所以该指标在机械设备的生产中十分重要。就目前来看,零部件表面完整性的相关判据主要包含有两个因素,也就是零部件的加工表面几何特性和加工表面材料特性。前者包含有表面的粗糙度和缺陷,而后者则主要是针对于零部件的表层材料的塑性情况、加工硬化等材料性能学指标。其次是在检查零件的表面完整性之后,需要检查各零件的防腐措施效果,因为零件众多,所以对每一类零件采取抽检和多次复检工作,确保零件能够具有较好的防腐处理效果。值得一提的是,在检查工作中需要注意的项目较多,其具体内容就在于针对于零件的外观表现、黏附能力、导电能力等进行监测。

4 结束语

综上所述,就化工生产而言,其设备的安全运行至关重要,因此相关企业必须要高度重视其腐蚀问题,并将提高化工机械设备的抗腐蚀性能应作为企业相关负责人的重中之重,从而根据实际情况针对具体原因,科学合理地选取防腐措施,以进一步增强化工机械设备的抗腐蚀性。

参考文献:

[1]黄美峰,杜斌,董璐璐.化工机械设备腐蚀原因及防腐措施研究[J].信息记录材料,2020,21(09):15-16.

[2]陈坤,李大文,许丛琳.探讨化工机械设备的防腐设计及防腐措施[J].化工管理,2020(11):145-146.

[3]熊东,李连峰,方磊,周峰.浅析化工机械设备腐蚀原因及防腐措施[J].化工管理,2020(04):13-14.

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