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化工设备设计中的防腐蚀措施

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：宫业青

[导读] 摘要：化工设备是化工企业生产中的重要组成，其工作性能和使用寿命直接影响到生产质量和经济效益。

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        摘要：化工设备是化工企业生产中的重要组成，其工作性能和使用寿命直接影响到生产质量和经济效益。化工设备在生产中受到多种因素的影响，容易发生腐蚀问题，影响到设备的性能和寿命。需要加强防腐设计，采取有效果的防腐措施，优化化工设备防腐性能，提高化工企业生产效率。
        关键词：化工设备；设计；防腐蚀
        引言
        腐蚀现象在化工机械设备中十分常见，腐蚀以后的设备无论外形、色泽以及性能都会发生相应的变化，不仅破坏了机械设备也浪费了能源。因此，研究化工机械设备的腐蚀机理十分重要，可以以此为基础采取相应的有效途径提高设备的防腐蚀能力，以此促进工业和化工企业的发展
        1化工设备发生腐蚀的原因及分类
        一般情况下，因为化工设备运行的环境比较特殊，所以设备大多采用金属进行设计与制造，而金属本身的结构会导致其非常容易被腐蚀，温湿度以及空气等环境因素都会使金属发生腐蚀的现象。腐蚀的产生可以分为两类，一种分类是以腐蚀的作用原理为依据，另一种分类是以造成腐蚀的原因及现象为依据。对于腐蚀的作用原理，可分成化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是指设备金属表面与周围介质发生比较强的化学反应，进而使设备金属形成一定的破坏；造成该种腐蚀主要取决于周围的温度和干燥的环境；电化学腐蚀是指设备的金属材料经过与电解液接触后，发生电极反应而形成的腐蚀现象，电化学反应通常情况下都是氧化还原反应，形成该种腐蚀主要是由设备周围环境的温湿度问题影响的。
        2化工机械设备的腐蚀机理
        2.1电化学腐蚀机理
        在化工机械的使用过程中，容易出现腐蚀现象，影响机械腐蚀问题机理中，电化学腐蚀机理产生了重要的作用。因此，对于化工企业而言，在进行化工机械防腐时要格外注意电化学腐蚀的防治工作，充分了解电化学腐蚀的原理。化工机械在使用过程中，必然会和外界环境和相应介质相接触，进而产生一定的阳极反应和阴极反应，形成机械腐蚀。电化学腐蚀机理简言之是金属内部的完整的电子回路，主要是作为阳极的化工金属机械和作为阴极外界环境和介质发生离子化反应使得金属产生电化学腐蚀，影响化工设备的正常运行。因此，必须引起化工企业的格外重视。
        2.2大气腐蚀机理
        由于工业生产造成严重的环境污染，使空气中含有非常多的挥发性物质比如硫化物、二氧化碳以及氢氧化物等，同时空气中还包含一些工业形成的粉尘，这些物质都会形成对设备腐蚀的介质。在环境潮湿的情况下，这些介质经过与酸性的气体和水发生反应形成具有很强腐蚀性能的无机酸，进而会造成设备的腐蚀现象。设备在工业大气的环境下，都是因为电化学腐蚀和直接化学腐蚀共同引起的。作为腐蚀的本质，基本都是金属材料中的金属由于介质的原因而失去电子所形成的离子的氧化反应。
        3化工设备设计中的防腐蚀措施
        3.1化工机械设备的防腐蚀设计
        3.1.1使用耐腐蚀材料
        防腐规划的第一步是严格控制化工机械设备的材料，这体现在碳钢质量的选择上，即提高现有机械设备的基本组成。因此，应开发相关信息，使其在防腐过程中发挥最大的使用价值。这样，腐蚀程度应保持在一定范围内。而且现在很多企业都已经开发生产出了各种合金抗腐蚀材料，如我们日常生活中常见的电饭锅热水器都是316、304等不锈钢抗腐蚀金属合金材料。此外，在抗腐蚀材料的发展中，越来越多的非金属抗腐蚀材料被开发出来，这些材料已经在化工设备的设计生产中被频繁使用，如石墨、流性陶瓷、抗酸性塑料等，由于这些非金属抗腐蚀材料的可塑性，常常用语化工设备的修补，这样，耐腐蚀材料就可以合理地.应用于化工机械设备的实际维修中。最后，提高机械设备的效率和使用寿命。

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        3.1.2强化设计方案
        防止器械腐化的设计一直备受化工生产行业的重视。防止设备的腐化具体表现在两个方面，主要是要保护好生产设备的主要性能不受影响和维护设备的外在美观，使其不褪色等。要保证生产设备的基本性能，主要是不能让设备接触那些可能会对设备产生损害的物质。设备的外在感官也是极为重要的，想要维持设备的性能稳定，在每次使用完成之后需要对设备进行彻底仔细的清理，这也有助于延长机械的使用年限。当然，金属设备是不能长期暴露在阴暗潮湿的环境中，这会大大缩短设备的使用年限。当然，应该注意的是设备周围不要有会损害设备的物质，这会加强设备被锈化的可能。据悉，有的企业就利用外加电压的设计来保护化工机械不被锈化。
        3.2建立健全机械防腐管理计划
        在化工设备的抗腐蚀管理中，健全合理的化工设备防腐管理计划是抗腐蚀的基本。因此，化工企业若想要在日常生产中做好抗腐蚀的管理维护，一套完善的管理方案室必须的。为了保证化工设备的抗腐蚀性能，第一步就是提高化工企业化工设备管理人员的管理维护与操作能力，由于化工设备在持续的生产作业中，受各种内外部因素影响导致一系列化学反应。对此，化工设备管理人员应当对自己所在企业，研读该设备说明书，熟悉该设备相关性能，从该设备的各种实际出发，制定各种详细管理维护的技术文件以及方案，并制定合理的时间设定对设备进行维护，及时发现细微腐蚀想象，提前做好预防。此外，若基本防腐性能得到了保障的情况下，也可以对维护计划方案进行升级优化，从企业的生产环境与生产产品出发，对设备进行深度防腐蚀优化。
        3.3优化机械焊接与缝隙处理水平
        为了进一步提高机械设备自身的抗腐蚀能力，确保工程的顺利开展，需要化工企业不断优化提高机械焊接与缝隙处理水平。如果焊接过程中出现断焊、未焊透、咬边等焊接缺陷的话，很容易造成机械焊接腐蚀问题，进而影响整个机械焊接的质量和进程。简单来说，焊接过程中的焊瘤问题会造成机械应力出现集中问题，甚至导致机械的凹陷边出现夹缝，断焊问题也会严重影响机械设备自身集中内应力的要求，这些种类多样的焊接缺陷问题的存在严重影响整个机械设备功能的发挥和正常使用，因此，必须要引起企业相关部门的高度重视，积极采取有效措施进行解决。
        3.4环境防腐处理措施
        具体的防腐处理措施包括以下两方面：一是将环境中带有腐蚀性的物质除掉。所谓腐蚀性物质，包含环境中的水、氧气和其他的有害因素，可以通过脱氧剂的添加来实现氧气的去除，通过及时除湿处理确保金属的表面一直维持于露点上，并控制设备内的水分符合标准要求。二是可以加入拥有防腐功能的添加剂，在添加剂使用时，必须严格控制使用浓度。
        结语
        由于化工产品的性质特殊，为了确保生产过程中的安全性，减少资源的浪费和对环境的污染，做好化工机械设备的防腐蚀工作显得十分关键。化工机械设备发生腐蚀的原因主要有设备金属本身抗腐蚀能力弱，设计结构不合理。设备腐蚀主要分为电化学腐蚀和大气腐蚀，要做好防腐蚀工作，需要提高安全生产意识，选择耐腐蚀的金属材料，从而延长设备的使用寿命。
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