化工设备腐蚀与制造过程中存在的问题

发表时间:2018/12/7   来源:《防护工程》2018年第22期   作者:李颖轩
[导读] 当前,随着我国经济与社会的蓬勃发展,化工产品逐渐成为人们生活中的关键组成部分,化工行业发展迅速

中国石油天然气第一建设有限公司  河南  洛阳  471000
        
        摘要:当前,随着我国经济与社会的蓬勃发展,化工产品逐渐成为人们生活中的关键组成部分,化工行业发展迅速,但是化工设备在生产过程中,十分容易出现腐蚀的情况,为生产的正常进行以及设备的安全使用带来一定的隐患。因此,在制造和使用化工设备过程中,需要采取有效科学的防腐措施,避免以及延缓腐蚀情况的发生,进而保证生产安全。本文将对化工设备腐蚀与制造过程中存在的问题进行探究。
        关键词:化工设备,腐蚀,制造
       
       
        由于化工生产过程经常与强腐蚀性酸碱、盐等介质接触,且生产又经常在高温,高压,高流速下进行,所以腐蚀特别严重,据国外的一些统计数据看,在化学工业中发生的设备事故有很大部分是因为腐蚀而引起的,有些企业高达50%以上。因此除了在化工生产过程严格按工艺流程及操作规程进行操作外,在化工设备制造方面能够从腐蚀与防护的观点正确地选用材料及采取必要的防护措施,对于化工设备能够达到设计要求及安全运行都是非常重要的。这一点对予不锈钢制压力容器尤为重要。
        1化工设备腐蚀的种类和原因
        1.1化学腐蚀
        化学腐蚀即为化工设备进行化学反应的过程中发生氧化还原反应,产生的物质对化工设备有腐蚀的作用。如,化学反应过程中产生的二氧化碳、二氧化硫等酸性气体遇水反应生成酸性溶液,酸性溶液对金属等具有腐蚀作用。化学腐蚀即为酸或碱和金属的氧化还原反应,对设备有腐蚀作用。
        1.2电化学腐蚀
        电化学腐蚀即金属和电解质分别为两个电极,这两个电极有电荷移动产生电流。在电池的阳极发生氧化反应,使阳极溶解。如:铜锌电池中,锌做阳极,发生溶解,锌变少变薄。在电池的阴极发生还原反应,阴极的作用是传递电子。电化学腐蚀,可以使化工设备阳极一面变薄,对化工设备有影响,严重可以使设备壁出现漏液现象。电化学腐蚀比化学腐蚀普遍,电化学腐蚀过程中产生电流,腐蚀速度也快,所以电化学腐蚀比化学腐蚀的危害性更大。
        1.3物理腐蚀
        物理腐蚀是指金属材质出现物理溶解,破坏设备。许多金属在高温情况下都会发生物理溶解,使得容器因逐渐腐蚀而变薄。因此,要防止物理腐蚀,首先要使容器中的反应物在高温状态下不会发生溶解。
        2化工设备的制造工艺
        2.1材料的下料
        作为化工设备生产的基础工艺,切割技术近年来取得了长足的进步,包括激光切割、等离子弧切割、水射流切割等切割技术取得突破性进展,同时在化工设备制造领域中得到了广泛应用。效率高、质量好、低污染的新型切割技术的应用是化工设备绿色制造的重要举措,也是实现产品生命周期绿色循环的重要前提。
        2.2切削与表面工艺
        基于绿色制造概念的化工设备制造通过工艺革新实现从切削液切削加工到干式切削工艺的转变。在保证和提高产品切削效率与效果的同时,最大程度降低生产成本和减少对环境的污染。


产品进行表面处理主要通过原子分子沉积、表面改性处理、涂敷覆盖和颗粒沉积等加工使化工设备具备更优的耐高温、抗疲劳、防腐耐磨等特性,实现产品的绿色制造。
        3化工设备制造过程中存在的问题
        3.1 设备腐蚀问题
        设备腐蚀是各个领域存在的普遍现象,由于在化工生产过程中经常遇到酸、碱等强腐蚀性介质,生产环境又多是高温、高压高流速等,所以腐蚀现象很严重。很多时候,制造商对于化工腐蚀缺乏正确的认识,所以没有引起对其的重视,导致设备在运行时出现异常,这不仅对用户的安全和利益造成威胁,也会对产品质量保证、产品信誉和企业形象造成影响。
        3.2焊接问题
        焊接是化工设备制造的重要步骤,焊接正确与否直接影响着化工设备制造的质量和性能。焊接在化工设备制造过程中无可替代,它是一种不可拆连接。在换热机制造过程中,设备接缝是设备整体质量的薄弱点,所以设备的焊接工作是整个制造过程中的重中之重。
        4化工设备制造时应采取的改进措施
        4.1 避免设备腐蚀
        (1)严格设备焊接管理。若工人在焊接过程中为为了追求任务量和工作进度,进而不按焊接工艺规程私自加大电流进行焊接,这样的操作就会严重增加了设备在焊接时热量的输入,也会使焊接存在缺陷,最终就会严重影响到设备的耐腐性能。
        (2)金属材料的管理。设备的耐腐蚀性与材料的选取有着直接的联系,我们必须根据设备图纸的设计要求选取材料,不能违背图纸的要求,这是化工设备防腐的基本要求。
        (3)清除设备表面缺陷。在设备制造过程中不能留下任何与介质接触的表面缺陷,若这些缺陷存在将会严重影响到设备的耐腐蚀性,制造过程中的各种工艺技术都必须要严格执行工艺要求。
        (4)严格的水压试验。水压试验对于设备的质量检测和控制的关键环节,但是在进行水压试验的过程中控制好水中的氯离子含量是尤其重要的,否则就会使设备存在缺陷。在试验以后要尽可能的使设备保持干燥状态。
        4.2 焊接质量控制
        (1)重视焊材的采购和管理工作。在购买焊条时,必须通过正规的渠道进行采购。必须通过公司的材料工程师认真检测以保证材料不存在任何的质量问题,所购买回来的材料必须整齐放在所要求的位置,并保持干燥。在使用时要做好相应的签收交接工作和归还工作,定期检查库存和焊条质量,做好回收工作。
        (2)焊接材料性能检查。在进行化工设备焊接前,需要对焊接材料进行充分分析。一些不太熟悉的材料进行焊接前,需要进行焊接试验,根据焊接的实际结果,采取相应的焊接方法,从而保证取得较高的焊接质量。一些经常使用的材料,在使用过程中要做好评定。评定指标包括焊接电压、保护气体流量等各项参数。
        (3)严格执行焊接工艺。进行焊接时,焊接技术人员需要严格依照焊接计划进行加工。使用规定的焊接工艺,在工作时认真负责,严格工作纪律,焊接前对必要的项目进行确认。设置专人对焊接后的保温工序进行指导。设置负责人对焊接加工完成后的设备尺寸、外观进行检查验收。加强对焊接设备加工全过程的焊接现场质量管理,对焊接全过程进行质量控制。此外,在全流程监察过程中发现不规范的行为和操作时,及时进行制止和纠正。在焊接返修时要注意同一个部位最多返修两次。
        (4)焊接接头设计。在进行焊接之前我们应该通过分析进而设计好适合的焊接接头,避免使用比较复杂的接头,尽可能地使用对称焊。以减少焊接后产生的接缝应力和残余变形。在最后应按照要求进行焊缝监察找出焊接时存在的缺陷,一旦发现问题,就必须立马返修缺陷直至达到标准要求。
        (5)焊接结束后的验收。为了保证焊接后的化工设备能满足使用的要求,在焊接结束后,还应该组织专门的技术人员对焊接质量进行严格的检查验收,包括焊缝的尺寸(焊接长度、余高尺寸、角焊的不等较长等)、外观(焊缝表面规整度、焊瘤、压坑、咬边、表面气孔及裂纹、火口状态等)、内部缺陷(未焊透、未熔合、裂纹、气孔、夹渣等)、飞溅物的清除情况、焊缝返修情况、端部周边焊情况、设备的水密性等方面,对于不能满足要求的化工设备应要求其返修或采取其他措施弥补。
        总而言之,化工设备在实际生产中,受到环境和生产工艺的影响,会接触各种化学介质,化工设备只有具备一定的防腐能力和解决制造过程中存在的问题,才能确保生产的有序运行;提升设备的生产安全性,确保化工企业的稳定发展。
        参考文献:
        [1]许启虎,张翠红.化工设备制造中存在的问题分析[J].化工管理,2017(36).
        [2]李晓乐.化工设备腐蚀与防腐措施分析[J].科技展望,2017(13).
        [3]熊坤,李玉军.试述化工设备腐蚀与防腐措施[J].当代化工研究,2018(3).
        [4]方实耿.化工设备的腐蚀原因及防腐措施[J].化工管理,2018(15).

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