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​化工设备常见腐蚀原因及防腐措施应用的思考

袁田

聊城鲁西多元醇新材料科技有限公司,252200

摘要: 在对化工机械设备防腐蚀性能进行提升管控的过程中,工程师以及相关设计人员应当采取顶层设计,对化工机械设备的原材料以及防腐涂层进行合理选用,同时,优化设备的运行环境,结合精益化、精细化的管控措施,提高设备的防腐蚀性能。
关键词: 化工设备;腐蚀原因;防腐措施;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157493
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1化工设备防腐的意义

腐蚀包括广义腐蚀和狭义腐蚀。广义腐蚀,是物质与周围的环境交互作用,最终导致物质的性质发生变化;狭隘腐蚀,就是金属与周围的环境产生了某种化学反应,导致了金属的损伤。简单来说,就是物质本身的特性会被外部的环境所改变,而在这个过程中,化学性质和物理性质都会发生变化。在化工行业,设备腐蚀是一种十分常见的问题,由于设备与外界的介质发生了一定的接触,产生了腐蚀现象,使其在工业上的使用效率大大下降。这些问题不仅会对化工装置的正常运行造成很大的冲击,而且还会造成巨大的能源和资源的浪费。在化工行业中,由于受到不同介质的影响,导致了不同的腐蚀问题,比如,在化工行业中存在着腐蚀性的液体,或者是在工艺流程中生产的酸性、碱性、盐类等物质都会加速化学腐蚀,从而大幅度地降低设备的寿命。化工行业中常存在着高毒性、高碱性、酸性物质,这些物质极易造成设备泄漏、爆炸等危害,对员工的人身和健康造成极大的危害,并对周围的生态造成严重的影响。所以,在化工设备的防腐蚀中应充分了解其成因及种类,并采用科学、合理的方法来预防其被腐蚀,以保证设备正常运行。

2化工设备常见的腐蚀原因分析

2.1设备自身因素

内可以分解出很多化学特性极为复杂的物质,其会对金属产生不同程度的腐蚀作用。加工生产石化产品时会投入各种设备,以反应设备、换热装置、加热炉、各类储罐、仪表、压缩机等较为常见,金属是它们的主要构成材质,这类材质即便是在不使用处于闲置状态下也会和空气内的氧气发生反应,引起氧化腐蚀问题,在生产运行过程中存在着随时遭受化学腐蚀的风险,造成侵蚀损耗量渐进式增加。金属中颗粒大小会影响其自身的防腐蚀属性,例如,不锈钢的防腐蚀性就在铸铁以上。当前,粗晶粒的金属在化工设备领域有较广泛应用,其防腐性能整体偏低,会增加设备发生腐蚀问题的概率。对于大部分金属质地的化工设备,其金属结构的复杂度通常处于较高水平,这直接提高了防腐养护工作执行的难度。特别是对于存在活泼金属的位置,存在着相应条件或者触及互为匹配的电解质时便会发生电化学反应,以致化学腐蚀现象更严重。实践中,很难全面预防以上这种腐蚀问题,处理难度也较高。当企业不能及时有效地处理时,可能会造成不能有效掌握控制设备温度与压力,化工设备或者管道局部破损将会带来泄漏问题,介质和点带来的明火很可能会诱发爆炸事故,带来的损害是不能估量的,另外,对于在役的化工设备,也要严格按照规程做好日常维护管理工作,以确保设备每次连续使用智能机高均能维持较好的状态,如果设备管理不到位、不规范等,也会增加其被腐蚀的风险。

2.2含水量控制

气体和液化气体中的含水量是影响其腐蚀速度的主要因素。在一定条件下,水可以将各种不同的媒介溶于水中,从而形成一种电化学腐蚀的环境。如无水氯化物对装置不会有任何的腐蚀作用,但若有少量的水,则会对装置造成严重的腐蚀性。尤其是在奥氏体不锈钢的装置中,含有水分的氯化物更容易引起晶体之间的腐蚀。一般化工设备,例如:各类钢反应器、容器、塔器、换热器等,其内部和外部腐蚀较严重,大部分原因是金属与金属液之间的不均衡电势所致,而不均衡的电势又与金属的性质、电解质成分和温度有关。

3化工设备的防腐措施

3.1实现对设备材料合理选用

化工机械设备的腐蚀程度在某种程度上取决于相关设备本身所具备的耐腐蚀性能,因此,在对机械设备进行生产制造管理的过程中,设计师以及厂商需要对化工机械设备外部材料进行科学合理选用,尽可能挑选具备优良防腐性能的材料,但是,在对相关材料进行选取选用的过程中,需要满足机械设备使用功能以及力学特征,所选择使用的材料应当具备经济性、实惠性,但是也需要最大限度地满足防腐管控要求。部分生产商在对机械设备进行生产制造的过程中采用普通的材料,此类材料本身不具备优异的防腐能力,当机械设备与原材料发生接触时便有可能接触到酸碱盐,从而缩短机械设备的使用寿命。因此,在对相关化工机械设备外表材料进行选取、选用的过程中,设计师需要结合合金材料的使用,虽然合金材料具备较高的使用成本,但是能够进一步延长设备的使用寿命,企业在选取相关材料时应当综合考量、综合分析,同时,还需要有效管控材料造价,提高化工设备的综合效益。

3.2制作过程中的防腐措施

许多化工设备的腐蚀是因为在加工工艺中产生的一些瑕疵。因此,化工设备的生产必须严格遵守相应的国家标准、行业标准。根据图纸的规定,对使用的物料进行仔细的检验,严禁使用不当。根据有关资料显示,由于受拉力及特殊的腐蚀性条件,造成的损伤叫做“应力腐蚀”,而在生产过程中,由于机械零件在切削过程中会产生大量的残余应力,所以在加工过程中,必须对零件进行机械的热处理,以减少残留应力。在生产中,必然要进行两次焊接,焊接工艺是否合理,不仅会影响设备构件的寿命,而且与构件的腐蚀和损坏有着密切的联系。除去表面的污垢和锈斑,保持表面清洁,主要有手工、机械、化学三种方法来消除表面的锈迹和污垢,人工清洗因其效率低、表面质量差,仅适用于小型表面。在同一个设备中,存在各部位零部件材质不同的问题,在进行区别对待处理时或者是热处理时,应根据材质的特性,选择对应的处理方式,确保设备满足不同工作环境和不同工艺条件的需求。采用不同的工艺技术,在设备的表层上形成具有多种特性的金属保护层,可以有效地防止金属与腐蚀性物质之间的直接接触,从而防止金属表层的微型细胞失效,进而提高设备的使用年限。

3.3对腐蚀介质采用隔离手段

使石化设备自身不接触腐蚀介质是当前最有效、最直接的防腐措施,虽然实际情况下,设备与腐蚀介质两者不能达到彻底隔离状态,但在可以尝试运用其他方法减少或规避发生腐蚀问题,比如,将适量防腐涂料均匀地涂擦在设备表层,利用其起到阻隔腐蚀介质的作用。油漆是当前化工设备领域常用的一种防腐涂料,其作用机制是通过阻隔空气形成保护膜,进而使设备免遭腐蚀性介质的侵蚀。当前,市面上可供选择的油漆涂料产品较多,其中环氧树脂、酚醛树脂等产品均是首选。在选用防腐材料环节中,技术人员要全面了解化工设备材料构成及现实防腐要求继而确保防腐材料选用的合理性、有效性。

3.4设备维修过程中的防腐管理

如果存在腐蚀性的液体,不仅要清洗掉腐蚀物质,而且要进行干燥和清洗,同时应当加强设备结构死角处的清理,避免有任何的腐蚀物质,以免导致机械的损伤。如果设备出现腐蚀泄漏,必须要从根本上解决问题,不能只从外表上解决问题,要从根本上解决问题,以消除设备事故隐患,避免事故的重复发生,确保设备的正常运行和安全生产。

结论

为确保化工企业能正常生产运营,一定要从思想上重视化工装置的腐蚀问题,有针对性地完善结构设计方案,做好设备的定期检查维修工作,提升工作人员的安全生产意识,以确保现场操作的规范性,完善腐蚀监控系统并严格落实等。在处理设备腐蚀问题时,要明确问题的重点,做到具体情况具体分析,在材料选择、结构设计等方面做出合理改进,以最大限度地提升设备的防腐能力,确保其生产使用效果,进而创造出最理想的效益。

参考文献:

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