唐世超
新疆通奥油田技术服务有限公司 新疆巴州 841000
摘要:在化学生产中化工机械是必不可少的基础设施。但在化学生产过程中设备的腐蚀是最常见也是最为普遍存在的想象。金属是制造化工机械的主要材料,将各类金属材料经过一系列的焊接,铸造加工等技术最终形成化工机械设施。所以在对化工机械制造中,材料的腐蚀问题进行研究时,也要确保机械的耐腐蚀性,保证化工机械的安全性。鉴于此,文章首先对化工机械材料腐蚀的原因进行了分析,然后提出了具体的防护策略,以供参考。
关键词:化工机械;腐蚀原因;防护措施
1化工机械材料腐蚀的主要原因
1.1设备自身原因
(1)因为在制造机械设备过程中,运用的材料及制作的结构不一样,因此不一样的机械设备,耐腐蚀的程度也各不相同,通常金属结构相较于粗糙结构,前者更易被腐蚀。如果对比铁与钢的腐蚀程度,一般钢所遭受到的腐蚀就比较小。(2)在使用机械设备时,其极易被腐蚀,同时其设备结构的连接也会被腐蚀,例如:某设备一端被腐蚀,其腐蚀范围就会不断变大,直到整个设备都被腐蚀。(3)粗糙的设备表面相对来说也极易被腐蚀,主要是由于其表面缺乏氧化膜的保护,因此导致其更易被腐蚀。(4)此外,设备结构越复杂,其设备腐蚀的程度越快。因为结构复杂,证明其缺陷也越多,因此会出现腐蚀的现象。
1.2生产环境
(1)在化工类设备生产环境中,存在多种腐蚀性介质,如果将设备长期在空气中暴露,也会使腐蚀的速度变得更快。(2)在化工生产时,会出现温度不断上升使压力逐渐增加的情况,在这个过程中,会使设备的腐蚀程度加快,从而不断的将腐蚀接触的面积扩大。(3)化工设备腐蚀的速度,是由腐蚀介质的腐蚀速度所决定的。
2化工机械设备的腐蚀机理
2.1电化学腐蚀机理
出现电化学腐蚀的主要原因是因为,金属表面的离子导电,从而出现了一系列的电化学反应,使得金属表面被破坏,进而出现了腐蚀现象。电化学反应的过程中,包括两种反应:其一为阳极;其二为阴极。因为受到金属内部离子的作用,所以必须会出现相关联系。阳极反应是一种氧化反应,在反应时电解介质中进入了金属内部的离子,进而出现了电子。阴极反应是一种还原反应,在反应时阳极有电子产生,同时氧化剂将电解介质捕获。出现电化学腐蚀的本质,是一种金属部件内部原电池出现反应的过程。由于电子回路出现了部分短路现象,产生的电流由一种形式逐步向另一种形式转化,从而出现了氧化还原反应。
2.2工业大气腐蚀机理
在一般情况下,化工企业的周围环境中含有较高的粉尘含量,并且其四周的气体为酸性,所以有较强的腐蚀性。若空气中的水分太高,就会导致无机酸出现。在化工机械设备具体运行时,有非常多设备在空气中暴露,因为长时间与腐蚀性气体相接触,所以出现了腐蚀反应,进而严重损坏了化学机械设备的材料。
3化工机械材料防腐蚀技术的改进策略
3.1提升防腐蚀结构工艺设计合理性
防腐蚀技术应用方案在规划的初始阶段,一定要对化工机械材料的特性具备足够的关注,并对氧化腐蚀和缝隙腐蚀等技术特征加以研究,使影响化工机械腐蚀问题严重性的因素可以得到有效的明确,进一步提升机械结构工艺设计水平。在处理防腐蚀结构工艺的设计细节过程中,务必加强对现有机械几何形状的关注,使防腐设计方案的制定可以有效的避免复杂性过高的问题,使机械腐蚀等问题的控制方案可以得到更加成熟的构建。要加强对现有结构工艺合理性的关注,尤其要对不同类型腐蚀问题的成因加以研究,使化工机械材料能够更加充分的满足防腐蚀技术应用需要。
要加强对液体和灰尘积压现象的关注,并对现有腐蚀问题的成因进行深人研究,使工艺结构的合理性可以得到明确判断,并保证防腐设计相关举措的作用能够得到有效明确。防腐蚀结构工艺在具体设计过程中,要强化对现有机械制造强度的关注,尤其要对机械制造结构是否具备足够的简洁性进行分析,使机械制造材料的选择工作可以具备足够的单一性,充分满足防腐蚀结构工艺的创新设计需要。在进行机械缝隙设计过程中,务必对机械表面的伤痕问题进行考察,使机械内部的残余水分能够得到更加有效的控制处理。防腐蚀设计工作的开展还必须加强对焊接工艺特征的关注,尤其要对焊接工作推进过程中,应力的集中度进行详细分析,使符合机械装置总体防腐蚀需求的措施可以得到调整优化。技术人员还必须加强对防锈漆选择和使用情况的关注,并对机械和外界的各方面关联进行总结,使防腐蚀结构工艺能够更加全面的满足化工机械材料的防腐蚀技术应用需要。
3.2选择高等级耐蚀性金属材料
金属材料的耐蚀性等级按照腐蚀速率来界定。普通碳钢属于一般耐蚀性钢材,不锈钢属于中等耐蚀性钢材,镍基合金、钛合金等则属于高等级耐蚀性金属材料。在普通的酸性环境中,镍基合金和钛合金是制造化工机械最理想的材料。但在比较苛刻的酸性环境中,钛合金容易受到Cl-、F-等的侵蚀,会在一定程度上削弱其耐蚀性。
3.3化工机械成型后进行适当的热处理
化工机械成型后进行适当的热处理,可以消除内部组织缺陷,减少或消除残余应力,有效地防止应力腐蚀。另外,由于金属材料的抗应力腐蚀性能主要取决于其金相组织,所以适当的热处理还可以均化金相结构,获得在热力学上处于平衡状态的金相组织,从而有效地抵抗应力腐蚀。
3.4提升对外部力量影响力的关注
在制定化工机械材料防腐蚀技术的构建和应用方案过程中,一定要对影响化工机械零件实际应用价值的各方面因素进行价值考察,满足化工机械零部件价值开发需求的举措能够充分明确自身价值,更好的满足机械外力管控的实际需要,为化工机械参与应力的有效控制提供必要支持。在制定腐蚀问题管控的相关策略过程中,一定要加强对设备运转过程的关注,并对外部力量所产生的各方面影响进行质量分析,以此实现对防腐蚀技术的创新性应用。在制定防腐蚀技术的具体应用方案过程中,一定要强化对冷加工变形现象的关注,尤其要对机械加工过程中的组织应力变化特征进行考察分析,使符合各类部件应力控制需求的举措可以得到调整改进,为金属内部扭曲现象的管控提供更加充足的保障,并为化工机械材料防腐蚀技术的高水平应用提供必要支持。
3.5表面防护处理措施
适用于机械材料表面防护处理的方法主要有涂层、化学镀、热浸镀等。涂层是将涂料均匀、致密地涂覆在经过处理的材料表面,通过一定厚度且致密的有机或无机涂层使材料表面与腐蚀环境完全隔离,从而阻滞腐蚀过程的产生和发展。化学镀是在无外加电流的情况下,利用氧化-还原反应在具有催化活性的表面获得纯金属镀层或合金镀层作为保护层。热浸镀则是利用助镀剂的润湿作用,使熔融金属与基体反应并扩散而形成附着性良好的合金层作为保护层。保护层起到防腐蚀或减轻腐蚀的作用。由于高等级耐蚀性金属材料的成本较高,并且需要专用的技术和设备,所以在实际生产中很少采取该措施。从经济性和防腐蚀效果的角度考虑,在不改变化工机械材质的情况下,对化工机械材料表面进行防护处理是较为经济有效的措施。
结语
综上所述,实现对化工机械材料腐蚀问题的分析是确保化工机械材料的应用价值得到有效开发的关键。因此,对当前化工机械材料的腐蚀特征进行研究,并制定符合化工机械材料腐蚀问题管控质量的具体策略,对确保化工机械材料腐蚀问题的有效控制,保证化工机械设备的稳定运行,促进我国化工行业的进一步发展。
参考文献
[1]王涛.化工机械设计材料选择标准及安全问题探讨[J].化工设计通讯,2019(10):114-115.
[2]汤计宁.化工机械设备的防腐设计与维护[J].科技与创新,2019(10):132-133.