化工设备设计中的防腐蚀措施

杨永宁(山东理工职业学院，山东 济宁 272067)

0 引言

从现代社会发展过程中能够看出，化工产品应用极为广泛，但很多化工产品自身存在很大程度的危害，这些产品主要是在高强度腐蚀环境下制作而来，容易对人们生命健康产生威胁。因此，实际化工产品腐蚀性问题的解决成为了人们研究的重点。

总的来说，引发化工设备腐蚀的因素有很多，如设备自身材质、人为因素等。为此，工作人员需要对该方面内容提高关注度，强化设备安全性能。通过对化工设备防腐蚀研究和处理，不仅能够降低企业的投资成本，还能将设备的使用年限延长，降低生产之中各种风险问题的出现几率。所以说，只有将设备腐蚀问题全面解决，才能确保化工设备的改革成效。

1 现阶段化工设备中常见的腐蚀类型及危害

1.1 腐蚀类型

总的来说，化工设备腐蚀现象有很多，腐蚀之后的设备不仅会导致表面出现变化，内部结构功能也容易受到影响。其中，材料性能是设备腐蚀的基本原因所在，如果按照具体腐蚀材料种类进行划分，主要包括金属腐蚀和非金属腐蚀，按照材料腐蚀范围分，主要包括全面腐蚀和局部腐蚀，还有空泡腐蚀、物理腐蚀、化学腐蚀等，物理和化学腐蚀比较常见。

所谓物理腐蚀，主要是通过金属材料的物理溶解，引发破坏性现象，如高温、渗透等。化学腐蚀代表金属和非电解质出现化学反应时出现的破损问题，实际腐蚀过程十分缓慢。如果金属和电解质溶液出现电化学反应所产生的腐蚀现象，被称之为电化学腐蚀，该腐蚀过程会出现微弱电流，增加整个腐蚀速度。

1.2 腐蚀危害

实际化工设备受到腐蚀之后，不仅会影响自身的使用寿命，同时也会引发新的物理或者是化学反应。另外，该种腐蚀现象主要是材料自身受到外界因素影响，进而产生不同程度的破坏，不利于设备的正常运作，引发新的安全隐患。一旦化工设备出现腐蚀性问题，便会导致化工生产企业很难继续平稳运转下去，为企业后续发展带来了很大威胁。也正是由于腐蚀问题出现，出现了很多废弃材料现象，这些材料有的可以二次利用，但有的必须直接报废，进而导致资源的严重浪费，同时也会增加化工设备失常几率，引发不必要的灾难性事件。

2 化工设备腐蚀的形成原因和机理

2.1 形成原因

大多数金属材料的化工设备均会出现腐蚀问题，最为常见的诱发因素有人为因素和自然因素，自然因素很难避免，但人为因素可以借助于相关措施对其进行规避。一般来说，化工设备腐蚀问题的出现，往往是由于设备和某些物质直接接触而产生，这些物质形态以气体或者是液体为主，为企业带来巨大的安全隐患。

如果金属表层出现腐蚀现象，具体表现是在化工设备机器表面上产生大量深褐色斑点，在长期运行后，设备重量大大减轻，甚至还会出现凹凸不平现象。更为重要的是，该类腐蚀现象很难在设备运行时被发现。例如，倘若腐蚀部位集中在金属晶粒之间，当腐蚀问题达到一定程度之后，就出引发机械运作阶段性缓慢问题，化工设备自身也会由于无法承受负荷，最终导致非正常停机，该类腐蚀问题的影响极为严重。

2.2 产生机理

首先是电化学腐蚀问题的出现机理，该类腐蚀主要是金属材料和电解质溶液之间出现腐蚀问题，最为常见的电化学腐蚀原因是设备处于干燥潮湿环境时间过长，导致金属与空气中的介质出现化学反应，进而引发腐蚀问题。站在电化学腐蚀角度来说，很多腐蚀形成均是阳极反应和阴极反应组合而成的，实际预防措施也显得比较复杂。

其次是气体对化工设备的腐蚀机理，从化工设备工业区中能够看出，周围气候和环境容易受到污染，进而产生大量的化学气体，这些气体容易导致化工设备出现腐蚀问题，如二氧化碳、二氧化硫等，这些气体在与空气中的水结合后，会在设备表面出现化学反应，导致化学设备腐蚀问题出现。

3 化工设备设计防腐蚀的基本措施

3.1 材料的选择

在实际设备设计工作开展之前，相关设计工作者需要对设备所生产的产品原料性质、生产温度以及湿度等因素进行全面考虑，预估可能出现的腐蚀反应，借助于可靠数据实现对材料腐蚀性和经济性的综合测量，尽可能避免应用容易腐蚀的金属设备。随着实际冶炼技术的发展，人们会在铁之中加入C、Si、Mn等元素，让铁的组织结构和性能得到本质性优化，表现出更好的硬度和韧性，而且这些指标要好于纯铁，能够降低腐蚀问题的出现几率。

3.2 材料表面的防护

实际材料表面防护工作的执行，主要是借助于电镀、喷镀等形式，实现对金属表面的全面处理，此时，金属表面也会形成一层保护膜，使其与外界原料和空气处于隔绝状态，避免出现严重的氧化性问题。由于生产产品存在较大差异性，这也让表面防护层性质出现明显区别。

首先，处于对设备导电性能的考量，需要在金属表面形成一层比该金属更加活泼的保护层，该保护层可以作为原电池负极，被腐蚀的原金属作为正极，进而将保护作用呈现出来。除此之外，工作人员也可以在设备外层设计有机涂层，最为常见的材料有塑料、橡胶等，将防腐蚀作用更好的展示出来。

其次，在设备安装过程中，有时会涉及到设备焊接操作，所留下的焊接头部极容易产生氧化现象，从这也可以看出，实际焊接工艺的选择对设备寿命会产生很大影响，必要时，工作人员还要对焊接头部进行特殊处理。

3.3 设备运行环境的标准化

从实际化工产品生产中能够看出，主要是在弱酸或者是中性环境下进行，其中，最常见的当属铁的吸氧腐蚀。因此，在实际设备维护操作之中，工作人员应尽可能仍保证氧气和水蒸气浓度处于较低状态，与此同时，还要确保工作环境呈现出弱碱性。

一般来说，常见的除氧形式包括铁屑除氧、真空除氧以及化学试剂除氧等。例如，在化学试剂除氧之中，工作人员可以借助于亚硫酸钠和联氨等药剂，并将这些药剂直接加入到设备，起到深度除氧的效果，该环节在执行时，不仅操作简单，而且还能将更好的投资效益呈现出来，除氧效果也比较稳定。站在日常设备存储角度来说，应尽量避免出现碰撞和划伤等问题，强化设备表面的光滑性。站在设备应用角度来说，工作人员需要控制好化工生产的工艺条件，让流速、温度等处于合理范围内，避免由于操作问题引发腐蚀隐患。

3.4 腐蚀调查及防腐管理

尽管我国在防腐蚀技术上取得了很大进步，但从实际操作过程中能够看出，化工设备腐蚀很难真正避免。因此，在化工设备生产过程中，相关工作人员需要提升对腐蚀调查和防腐管理的重视程度。

首先，做好设备受腐蚀情况的调查工作，了解具体的腐蚀部位、腐蚀厚度等情况，同时也要了解设备的具体工作环境，检查周围空气湿度、氧气浓度等。

其次，对设备腐蚀情况执行横向和纵向对比操作，借助于单一变量控制手段，明确实际应用和理论值之间存在的差距，通过设备腐蚀程度和环境控制难度，得出最终的腐蚀调查及防护管理结论，为后续工作的开展创造有利条件。

3.5 强化对防腐蚀材料的研究力度

整体来看，防腐材料性能属于是整个化工设备防腐工作开展的基础所在，随着现代工艺的不断发展，能够生产出防腐蚀性能较强的化工生产材料，重点内容在于如何控制成本，确保其得到更加广泛的应用。

另外，在强化防腐蚀设备施工质量之中，有属于设备施工质量与设备防腐蚀性存在直接关系，相关工作人员应控制好整个操作过程，让喷砂质量等与标准要求相符，实际材料用量也要处于标准化状态。相关专业操作人员也要做好化工设备防腐蚀工作，引进更多专业化较强的人才，以此来强化化工设备的防腐蚀力度。

4 结语

综上所述，化工设备的防腐蚀管理效果的好与坏，对设备运行状态产生直接影响，而且还决定着企业最终的经济效益。更为重要的是，实际化工设备防腐蚀工作的执行，对专业人员的综合能力提出了更高要求，企业应积极做好防腐蚀准备工作，引进更多防腐蚀技术，从设计环节开始进行严格防腐，真正做到化工企业的可持续发展。