化工机械防腐能力的探讨

亢宏亮

摘要：我国的工业随着经济的发展而迅速发展。化工装备是现代工业生产经营的保障。化工设备的性能好坏会对化工企业的安全生产产生一定程度的影响。然而，由于工作环境的原因，化学设备在应用过程中经常被腐蚀。基于此，本文对化工机械设备的防腐进行探讨，仅供参考。

　　关键词：关公机械；防腐能力；控制措施

引言
　　目前，化工行业在生产经营过程中面临的主要问题之一是重复能力有限。机械设备的防腐能力不仅可以降低企业在生产经营过程中的成本，还可以在一定程度上延长设备的使用寿命。化工设备在使用过程中，如果发生腐蚀，不仅会影响设备的性能，严重时甚至会导致设备无法正常使用。由此可见，化工机械设备的防腐很有必要进行探讨。
　　一、化学机械腐蚀的种类及成因
1.1化学机械腐蚀的种类
1.1.1按腐蚀机理分类
　　化学机械腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是指介质设备表面在环境中发生化学反应，促进新物质的生成，使设备表面被新物质腐蚀。这种腐蚀一般发生在高温和干燥的环境中，通常由具有一定条件的介质引起由于直接接触设备表面而发生。电化学腐蚀是指设备表面与电解液接触时，通过电极反应发生的腐蚀。这种腐蚀是一种通常发生在潮湿环境中的还原反应。
1.1.2按腐蚀现象分类
　　常见的分类有：高温氧化腐蚀、剥落腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、疲劳腐蚀、电化学腐蚀、焊接应力腐蚀、振动磨损腐蚀、工业大气腐蚀、海洋大气腐蚀等。在化工企业中，电化学腐蚀是设备最严重的腐蚀，其他各种腐蚀行为经过一段时间的发展变化，最终会产生电化学腐蚀。
1.2.1腐蚀原因
　　机械设备中使用的金属大多具有化学活性，因此在使用过程中极易腐蚀。同时，设备在使用过程中，受到外界湿度、温度等条件的影响，极易发生腐蚀。机械设备的工作环境中含有大量的二氧化硫、一氧化碳等化学物质。在这种环境下，周围环境潮湿，温度升高，会对设备内部和表面造成严重的腐蚀。
二、机械腐蚀的化学机理
2.1电化学腐蚀
　　金属的电化学腐蚀是指导电介质对金属离子的化学作用，破坏金属离子。无论何种电化学机理，在腐蚀过程中都会伴随着阴极和阳极反应，并与介质中的离子和电子连接在一起。阳极反应是金属离子从金属中转移到介质中并释放电子的过程，即阳极氧化过程。相应的阴极反应是介质中的氧化剂成分从阳极吸收电子的还原过程。碳钢在酸中腐蚀时，Fe在阳极区被氧化成Fe2离子，释放出的电子在钢中从阳极（Fe）流向阴极（FeC），被H离子吸收还原成氢。反应式为：Fe2H——Fe2H2。通过以上原理发生的腐蚀，本质上就是构成短路的电池。电流在流动过程中不对外做功，电子因自身消耗而发生化学反应，会导致化工机械的腐蚀速度加快。
2.2工业大气腐蚀
　　现代生态环境受到了比较严重的破坏，特别是在污染严重的化工区，二氧化硫、硫化氢和盐类的控制含量都比较高。许多其他污染物在潮湿环境中与水反应会产生腐蚀性酸。钢铁作为化工机械中常用的材料，在这种环境下会发生一系列反应，导致材料发生严重腐蚀。在腐蚀环境中，钢材会发生电化学腐蚀和直接腐蚀。从目前化工机械的腐蚀情况来看，二氧化硫是其中最严重的一种。二氧化硫的浓度在一定条件下会形成酸雨，加速化工机械的腐蚀速度。
　　无论是电化学腐蚀还是化学腐蚀，本质上都是金属原子在发生化学反应时因失去离子而被氧化的效果。两者的主要区别是电化学腐蚀需要在潮湿的环境中进行，而化学腐蚀是金属与金属周围介质在高温条件下发生的直接化学反应。
三、防止化工机械腐蚀的有效措施
　　近年来，我国化工企业发展迅速。化工企业在发展过程中也逐渐意识到化学腐蚀给企业带来的危害。化工企业在生产过程中不断做好防腐工作，想方设法通过各种合理的措施来解决化工机械所遭受的腐蚀。通过一段时间的研究发现，在各种化学腐蚀中，空气腐蚀是化工机械表面最广泛、最严重的腐蚀。因此，在实际应用中，应采取措施将化工机械与空气隔离，从而降低腐蚀速度和发生腐蚀的概率。
3.1电化学保护
　　电化学保护法是化工企业防腐中比较常用的一种方法。这种防腐方法是一种牺牲其阳极阴极的保护方法。这种方法通常分为两种形式。一种是将牺牲阳极焊接到设备的元器件上，但要避免阳极与金属体直接接触，使它们之间有一定的距离。二是用螺栓固定，阳极和金属体之间要用橡胶垫和尼龙垫绝缘。该方法在实际应用中取得了良好的效果，在一段时间的应用和发展过程中，已成为我国化工企业防止化学机械腐蚀的重要方法。
3.2防腐涂层
　　与电化学保护相比，防腐涂料更简单，操作也更方便。这种方法主要是在化工机械的表面涂上一层油漆，以阻断水、空气与化工机械之间的接触通道，保证化工机械在施工过程中不会被两者腐蚀，所以从而达到防腐的目的。这种方法起到了很好的阻隔作用，同时也起到了很好的阴极保护和缓蚀作用。从屏蔽作用分析，涂层将化工机械与腐蚀介质隔离开来，提高了化工机械的抵抗力；该方法从阴极保护的角度，通过应用牺牲阳极实现金属的防腐保护；从缓蚀的角度来看，它主要是利用材料和物质的混合物在化工机械表面形成一层保护膜，减缓腐蚀速度。

3.3材料的选择
　　化工机械设备的关键要素之一是材料。由于价格和技术的限制，目前化工机械所用材料多为碳钢。这种材料的耐腐蚀性较差，但与其接触的空气中各种介质的浓度超过一定值时，极易腐蚀。因此，在化工机械制造过程中，应选用耐蚀性强的材料，如低合金钢。钢材的价格虽然比较高，但是因为它的抗腐蚀性强，所以会降低后期的维护和保养成本。维护成本低，使用寿命是碳钢材料的2-3倍，安全性能更高，经济效益好。
3.4结构及工艺防腐设计
　　目前，我国常用化工机械的结构设计还不够成熟，存在外形合理性有待提高，主面外形过于复杂，经常推大量在金属表面或受到损伤，从而导致机械修饰不同程度的腐蚀。因此，在化工机械防腐探讨过程中，需要优化机械设备的结构，以减少化工机械设备在应用过程中的腐蚀。选材时应选用同种金属，以免因材质不同而产生腐蚀。在机械材料结构中，应减少间隙，防锈漆性能良好，元器件应尽量与腐蚀介质隔离，特别注意焊后间隙的处理。另外，在化工机械加工过程中，应避免设备上出现水渍，同时尽量避免机械内容器出现凹陷。如果无法避免，应设计排水孔，避免积水。
　　结语
　　机械设备在化工行业应用广泛，使用频率也很高，因此在实际生产过程中，要求很高。不仅要采取措施提高机械的耐腐蚀性能，还要在选材和设计上提高机械设备的耐腐蚀性能，最大限度地减少腐蚀对设备在使用过程中的影响，保证生产的顺利进行，完善化工企业。
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