化工机械腐蚀原因及防治对策研究

　　摘 要：文章对化工机械设备腐蚀的原因进行科学分析，并采取有针对性的措施，加强这些设备的运作稳定性，这也是化工企业生产的重中之重。同时，提出对设备腐蚀的防治对策，以供参考。

　　关键词：化工机械设备;对策研究;防腐蚀

　　1 研究抗腐蚀的必要性

　　由于各种因素，自然界的每一种物质都可能受到侵蚀。但如果腐蚀轻微，它不会对事物产生重大影响。由于化工机械设备具有某些特性，需要经常与化学品进行大量接触(当然环境因素也对其产生重大影响)，所以化学设备的腐蚀很可能改变设备的性能，从而影响到设备的运作稳定性，并影响化工企业的正常生产。因此，需要对化工机械设备进行必要的防腐处理。

　　2 对于腐蚀性的相关介绍

　　2.1 腐蚀性分类

　　化工机械设备的腐蚀通常分为两类：(1)局部腐蚀，是最常见的现象，指设备上金属某些部分被严重腐蚀，但是其他部分的腐蚀程度较低或没有腐蚀。(2)平衡侵蚀，如果金属全年被浸入溶液中，或接触环境中密度较大的腐蚀性气体，则很容易发生这种现象。

　　2.2 腐蚀的成因

　　首先，是内部原因。金属的防腐能力较强，金属部件是化工机械设备的主要组成部分，因此，化工机械设备的防腐能力直接受到金属保护能力的影响。金属的密度通常高于内部晶粒，从而增强了对腐蚀的抵抗力。不同的化工机械设备与不同的溶液发生接触，有些溶液对金属成分具有腐蚀性，有些溶液对金属成分没有进一步腐蚀。

　　其次，是外部原因。该研究的结论是，化工厂中的机器需要长期接触碱性或酸性物质，它们腐蚀性更高，如果设备未得到及时清理，则会受到腐蚀。此外，化工机械设备可能受到腐蚀性气体和液体流速的影响，因而更容易遭到腐蚀，对流速更快的腐蚀性气体和液体影响更大更。如果腐蚀性气体或液体的流动速度较慢，腐蚀速度也不会更快，即使它们经常接触到机械和设备，也不易造成腐蚀。

　　2.3 腐蚀的科学原理和机制

　　(1)电化学腐蚀原理：金属表面可以通过离子传导产生电化学反应，破坏金属表面，而这种腐蚀被称为电化学腐蚀。通常产生电化学腐蚀需要特定的环境，包括阴极和阳极之间的相互作用，这种相互作用与通过金属内电子的粒子流动有关。金属中金属离子，称为阳极氧化过程。电子从阳极发生氧化，发生还原反应。在这种情况下，在电腐蚀的金属和化学金属中，会产生一个短路单元，内部进一步产生还原反应。

　　(2)空气腐蚀原理：化工机械设备在环境中会受到严重污染，并且空气中存在大量二氧化碳、二氧化硫或粉尘剂，其中，含有某些酸性气体，在与水的相互作用下产生无机酸。这些无机酸在铁材料表面发生化学反应，腐蚀铁材料。在工业生产中，重要材料是钢材，这种材料因电化学和化学腐蚀而腐蚀。

　　3 如何正确的防止设备腐蚀

　　3.1 设备原料

　　实际研究表明，化工机械设备的腐蚀会对设备的性能产生严重影响，不仅浪费大量资源，而且还严重污染环境。在工业行业内部，通常使用钢铁化学机械，特别是碳钢，尽管其性能并非特别出色，但仍可提供高抗腐蚀能力，满足化学工业的生产需求。随着科学和技术的创新和逐渐成熟，化学工业中出现了更多的新材料，例如高分子耐热材料和新的橡胶技术。虽然传统材料不能完全由新材料取代，但化工业需要积极控制原材料的科学性质，充分整合新技术和新特性，以便最大限度地利用化学设备。

　　3.2 设备的设计和结构

　　化工机械设备设计的合理性也影响到机器抗腐蚀的能力，因此，需要设计过程中合理开展设备工艺结构。调查的结论是，许多腐蚀问题在进一步扩大之前已经在发生在设备的细节上。如果设备安装期间出现维护死角，再加上设备结构不合理，液体和灰尘就会累积，造成更大面积的腐蚀。为了应对这种情况，必须合理设计和安装化工机械设备，以避免出现漏洞，否则腐蚀性材料很容易累积。与此同时，应大力促进结构一体化，让设备焊接点能够尽可能地减少。

　　3.3 化学手段

　　化工机械设备通常在液态和气态环境中运作。如果设备在液态环境中运行，可添加一种能源加以保护，比如采用电化学原理，将金属设备的负电连接起来，以避免腐蚀。然而，在实践中，需要进行考虑实际情况后进行科学分析，再做决策。另一种方法是利用原电池保护金属，该方法曾涉及保护大型化学设备、船舶以及其他领域。采用这种方法，如果将金属设备运作于溶液的环境中，那么就需要在液体环境中放置一些更具活性的金属，从而有效地降低了外部环境对其的腐蚀作用;如果设备在气态环境中运行，其中一些设备不会轻易地受损。然而，如果气态环境中含有大量的碱性或酸性物质，则会对设备的操作产生重大影响，可使用物理保护方法。

　　3.4 物理手段

　　采用物理手段的預防措施不需要化学预防方法那么高的成本，只需要在金属设备上涂一层惰性金属，就能有效防止腐蚀。金属也可以用一层油漆代替防腐剂，但从理论上讲，物理防腐比化学防腐的程度要低。由于经济(成本)原因，目前在化工机械设备中使用物理防腐措施更广泛。此外，在化工机械设备操作过程中需要经常进检查和维修。定期维修机制以助于及时发现和清除剩余的腐蚀性液体和堆积灰尘，在一定程度上有助于避免腐蚀问题。

　　4 结语

　　总之，由于各种因素的相互作用，腐蚀很容易发生在化工机械设备上，从而影响这些机器的正常运作，并影响到化工企业的正常生产。在这种情况下，需要采取有针对性的防腐措施，提高对化学设备腐蚀的抵抗力，并且要考虑到化工机械设备腐蚀的成因。与此同时，必须注意以下事实：对化工机械设备进行防腐处理是一个长期过程，需要长期努力、深入研究、大力应用科学防腐蚀方法，提高防治效率。

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　　推荐阅读：《杭州化工》(季刊)创刊于1970年，由杭州市化工研究所、杭州市化工学会主办。