化工设备防腐策略探讨

化工设备防腐策略探讨

魏松磊

中国石油化工股份有限公司天津分公司化工部  天津市  300270

摘要：化工设备的稳定性也是影响企业发展的重要因素。本文结合化工设备防腐蚀失效的原因，采取有针对性的预防措施和处理方法，最大限度地减少腐蚀对设备的损坏，从而提高化工企业的生产效率。基于此，本文概述了化工设备，对化工设备的主要腐蚀类别以及防腐对策进行了探讨分析。

关键词：化工机械设备；腐蚀原因；策略分析

1引言

在生产过程中，安全与危险往往并存。由于生产条件差，化工企业更容易发生安全事故。因此，在生产过程中，企业必须更加重视安全因素。据相关调查统计，化工企业安全事故频发的原因是化工机械设备故障、运行中的故障和机械腐蚀的影响。机械设备作为化工生产的基本条件，如果存在严重的机械腐蚀，将影响项目的整体进度。为了提高整个项目的质量和安全，减少安全隐患，化工企业需要停产检修，从而影响企业的经济效益。化工生产中机械设备的实际使用寿命远低于理论值，接近40%，这也要求化工企业积极分析机械腐蚀的原因，创新解决方案，提高企业的工程安全性。

2化工设备腐蚀问题分析
2.1内部腐蚀原因
在生产化工机械设备的过程中，由于机械设备的结构和材料不同，机械设备对不同物质的耐腐蚀性也不同。致密金属结构的耐蚀性高于粗糙结构，例如钢结构的耐蚀性能高于铁结构。此外，机械设备中较突出的部分极易受到腐蚀，设备的连接部分极易受腐蚀。机械设备的开口、间隙和死角的腐蚀速度比其他部件快。如果化学机械设备的表面粗糙，则更容易受到腐蚀。如果设备表面光滑并有氧化膜保护，则腐蚀速度较慢。
2.2外部环境原因
（1）腐蚀性气体和液体。化工产品的大部分原料来自具有腐蚀性的强酸或强碱溶液和气体。因此，在生产过程中，机械表面与溶液和气体之间会发生化学反应。由于原料的特殊性和一定的危险性，如果不及时清理和处理，如填埋和中和。腐蚀性溶液和气体不仅会腐蚀机械设备，还会污染水和空气，降低生产过程的安全性，并严重造成人身和财产损失。（2） 气体和液体的流速。实验和实际操作证明，气体和液体的加速流动将增加它们与金属表面的接触面积，从而加快材料化学反应的速度。可以得出结论，如果化工厂设备的密封程度不足，腐蚀性气体和液体的流速也会加快，从而增加与机械设备的接触面积，加快金属设备的腐蚀速度。（3） 安全生产意识不足。由于化工产品生产具有一定的风险，相关人员有必要培养强烈的安全生产意识，以降低事故发生的概率，有效维护化工企业的经济利益。现代化工企业虽然基本实现了全自动化生产，但操作风险大大降低。但是，部分人员的安全意识相对薄弱，设备中发现的问题没有及时上报，设备的腐蚀程度没有得到很好的控制。
2.3缺乏实效的维护保养
在化工设备正常使用情况下，由于制造材料质量高，设备成本高，使用时间仍相对较长。但是，前提是必须对设备进行有效维护和后期维护，以达到化工设备长期稳定运行的目的。此外，由于化工设备生产过程中的恶劣环境，所有设备部件都有一定的腐蚀和磨损，如果维护和维修断开，很难保证化工设备在使用中的功能，从而严重威胁操作人员的生命安全，造成安全事故；另一方面，化学工业的生产具有连续性，设备维护和维修的时间相对较短。疲劳操作在化工设备中很常见。但是，在实际操作中，由于设备的定期维护和维修失败，设备的故障最终会影响化工生产的正常运行。

3化工设备防腐策略以及优化措施分析

3.1 合理配置与应用防腐材料，防范化工设备运行通病问题

化工设备防腐材料选择是否妥当会对化工设备防腐运行效果产生决定性影响。结合以往的经验来看，因工艺类型需求不同以及化工设备应用环境不同，在化工设备防腐材料的选择方面，需要结合实际情况以及具体要求进行合理配置与应用实践。在具体选择过程中，相关人员需要主动结合化工设备工艺、温度以及压力等重要影响因素，配置应用设备材料。以常用的铝合金与硅铸铁等金属材质为例，这部分金属材料钝化特点相对明显，在抗腐蚀性特征方面表现良好。即便是受到外部介质因素影响，也会形成钝化保护膜，避免化工设备表面出现腐蚀性危险。与此同时，碳钢等类型的金属材料可在强氧化介质影响下形成钝化保护膜，进一步增强化工设备抗腐蚀性能。

需要注意的是，对于抗酸性化工设备而言，可优先选择铅性材料作为主要原材料进行应用。其中，铅材料可以在质量分数＜80%的热硫酸铅材料/＜96%的冷硫酸溶液生成稳定性物质，即硫酸铅。硫酸铅可在设备表面形成一层保护膜，保障化工设备抗腐蚀效果。除此之外，如果现场所使用的容器压力不高，可以重点关注所选择材料的物理强度以及塑性状态。相反，如果生产环境温度较高，在材料的选择上应该关注抗疲劳强度[6]。

3.2 注重电化学腐蚀问题影响，采取针对性手段加以预防

为减少化工设备电化学腐蚀问题带来的负面影响，化工企业应该高度重视化工设备防腐管理问题。在具体实现过程中，应该结合电化学腐蚀机理以及具体成因表现，利用牺牲阳极的阴极保护方法进行防腐处理。客观来讲，牺牲阳极的阴极保护技术作为化工设备防腐技术常用的手段方式，相关人员可利用牺牲阳极技术以及强制电流技术手段，实现防腐操作处理。

需要注意的是，在使用阴极保护技术的过程中，应该依托于化工设备内部空间特点，如对于内部空间相对狭窄且封闭性强的情况，必须提前做好设计规划工作，避免技术使用过程中出现安全隐患问题。另外，在防腐处理过程中，可以优先选择金属活跃性质高于化工设备金属材料的金属作为保护材料。此时处于阳极的活跃金属会被腐蚀，而处于阴极的集输管道会被保护。结合以往的防腐经验来看，采取阴极保护技术方式基本上可以增强化工设备抗腐蚀性能，可行性价值相对较强。

3.3 落实化工设备表面防腐技术注意事项，强化化工设备运行安全性

注重化工设备表面防腐处理是有效延长化工设备使用寿命以及强化化工设备运行安全性的重要手段。在表面防腐处理过程中，可对长期裸露在外的化工设备位置采取防腐涂料操作方式，达到良好的防腐效果。结合以往的经验来看，挑选合适的防腐涂料进行均匀涂抹，不仅可以减慢化工设备与反应介质的直接接触，同时还可以最大限度减缓化工设备腐蚀速率。在具体操作过程中，可以通过采取喷雾+喷砂的组合技术方式，清除表面腐蚀问题。

确保设备表面无异物且干燥的条件下，均匀喷洒事先调配好的喷雾剂，达到良好的防腐效果。此外，对于石油化工机械设备而言，也可以通过利用缓蚀剂方法达到良好的防腐效果。如可以将适量的缓蚀剂添加到内部腐蚀位置，缓蚀剂会在腐蚀位置处形成一层薄膜。该薄膜可以起到隔绝作用，避免气体以及其他物质进入到内部结构当中。这样一来，可以有效减少腐蚀问题的蔓延范围，确保设备内壁不受腐蚀问题影响。

结束语

综上所述，防止化工设备发生腐蚀是化工企业生产经营工作过程中的重中之重，化工设备所处的运行环境比较特殊，从而大大提高了同其它化学介质产生接触的机率。所以，对化工设备进行生产、设计与应用时，应该充分了解导致设备发生腐蚀的主要原因以及腐蚀类型，针对化工设备的材料性质采用具有可行性的防腐措施，并且按照设备发生腐蚀的程度构建出完善的防腐控制对策，以此来确保化工设备的安全稳定性。

参考文献：

[1]李佳莹.基于化工设备管理的机械维修保养技术的探讨[J].南方农机，2021，49（15）：182.

[2]杨喆思.石油化工设备常见腐蚀原因及防腐措施应用的分析[J].化工管理，2022（21）：51-52.

[3]李丹.化工设备的防腐控制方案研究[J].中国设备工程，2020（02）：49-50.

[3]方实耿. 化工设备的腐蚀原因及防腐措施[J]. 化工管理, 2020(15):1.