化工裝置腐蝕機制與防范措施

劉蕓

摘 要：化工裝置腐蝕問題在化工生產中廣泛存在，不僅會影響生產的效率和設備壽命，還可能引起設備爆炸，造成嚴重的人員傷亡，對化工機械設備腐蝕的原因進行分析，同時采取有效的防護措施，提高機械的防腐蝕能力有著一定的理論與現實意義。本文主要就化工裝置腐蝕機制與防范措施進行分析。

關鍵詞：化工裝置；腐蝕機制；防范措施

腐蝕是化工生產中的常見問題，指化工裝置設備在接觸介質后出現的電化學或者化學反應，導致裝置的尺寸與形狀受到破壞，這一問題在化工生產中廣泛存在。腐蝕會影響正常的化工生產，縮短設備的壽命，還可能引起設備爆炸，造成嚴重的人員傷亡，為了保證化工生產的安全，必須要采取科學的防腐措施。

1 化工裝置腐蝕的機制

1.1 化學腐蝕

在化工企業的生產中，需要應用大量的腐蝕性化學原料，這些化學物質在與化工裝置接觸之后，會產生化學反應，破壞金屬表面。研究顯示，這類腐蝕主要包括與腐蝕性化學介質的直接反應以及高溫環境下的金屬反應。

1.2 電化學腐蝕

電化學腐蝕主要發生在潮濕的生產環境中，電化學腐蝕實際上屬于氧化還原反應，化學裝置中的金屬部件在接觸到電解質溶液之后，就會通過電極而發生氧化還原反應，引起腐蝕。

1.3 其他腐蝕

根據腐蝕的原因來看，還有晶間腐蝕、剝層腐蝕、高溫氧化腐蝕、點狀腐蝕、疲勞腐蝕、縫隙腐蝕等等，這些腐蝕都是非常嚴重的。

2 化工裝置腐蝕的防范措施

腐蝕破壞對于化工裝置的影響非常大，因此，在采購、安裝、調試等過程中必須要注重裝置腐蝕的防護，我們可以采取如下的措施：

2.1 科學選擇材料

化工裝置材料多數為碳素結構鋼，該種材料來源廣泛、價格低廉、加工方便、力學性能高，如果在普通條件下使用，也不容易發生腐蝕，但是化工生產本身都需要在一個特殊的環境中，在選擇材料錢，必須要詳細了解化工裝置的工作情況，分析其操作壓力、操作溫度、介質濃度與介質成分，看液體是處于流動狀態還是靜止狀態，查看真空、低溫、交變應力、高溫狀態下對于設備的運行要求。此外，還要考慮到設計年限的問題，滿足生產裝置的壽命問題，這可以有效緩解化工裝置的腐蝕速度，延長使用壽命。

2.2 注重工藝與結構的防腐性

如果構件結構非常復雜或者幾何形狀復雜，很容易出現積液、熱應力以及機械應力缺陷，引起氧化腐蝕、應力腐蝕與縫隙腐蝕問題，為了解決該種問題，必須要注重工藝與結構的防腐性能。在機械構件形狀的設計上，需要遵循簡單的原則，盡量使用同一種材料，盡量減少施工的縫隙，很多設備都具有縫隙，久而久之，會引起縫隙腐蝕，常見的鋁、碳鋼與不銹鋼都存在該種問題，在發生腐蝕之后，又會出現應力腐蝕，引起更為嚴重的破壞。在焊接時，要避免應力與內應力的集中出現，選擇連續性焊接工藝，避免焊瘤、咬邊、未焊透等問題的發生，這些都會引起新的腐蝕點。

2.3 設置表面涂層

在化工裝置設備表面設置涂層是最為常用的防腐措施，應用適宜的防銹漆，可以將構件與腐蝕介質隔離開來，在這一過程中，尤其要注意焊接縫的涂漆。一般情況下，涂層防護不會影響裝置的強度與結構，目前常用的涂層材料有環氧樹脂、磷酸、鄰苯二甲酸樹脂、聚乙烯醇多丁醛等。為了達到理想的防腐效果，不僅要考慮到油漆防銹性能、老化性能、漆刷能力等等，對于化工裝置的形狀、材質、施工環境、表面狀態也要有全面的了解。

2.4 考慮防腐設計強度

化工裝置長期處在充滿腐蝕性物質的環境下，很容易出現腐蝕，影響機械零件的強度，甚至會損壞裝置，因此，在防腐設計時，必須要特別考慮到設備與附件的強度?；ぱb置不僅要滿足機械正常的運行需求，還要有一定的抗腐蝕性，留出腐蝕余量，腐蝕余量需要控制在內腐蝕深度的兩倍以上。

2.5 采取電化學保護法

控制化工機械設備腐蝕的方式是多種多樣的，一般情況下，我們可以改善其金屬的表面，也可以處理金屬的本質，解決腐蝕環境對設備造成的影響，并采用合理的電化學保護法。所謂電化學保護法，就是根據相關原理在金屬設備上采取相應的處理措施，將其轉化為腐蝕電池陰極，以此來解決金屬腐蝕的問題，其中最為常用的就是外界電流法以及犧牲陽極保護法。其中，犧牲陽極保護法的效果是最佳的，常用材料多為鋅、鋁等物質。

3 結語

腐蝕是化工裝置在運行過程中廣泛存在的問題，這種腐蝕問題的存在不僅對于設備的正常運行有著重要的影響，也存在安全隱患，容易造成環境污染。相關人員需要加強化工裝置腐蝕機制的研究，采取合理的措施提升防腐能力，提高機械設備的年限，降低化工企業的生產成本。

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