探究石油化工机械设备的腐蚀与防护措施

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:张建辉
[导读] 摘要:石油化工生产包含多种腐蚀机械设备的介质,导致设备发生腐蚀状况。
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        摘要:石油化工生产包含多种腐蚀机械设备的介质,导致设备发生腐蚀状况。因此要优化石油化工机械,提升机械设备的质量,确保石油化工企业的生产效益和质量不受影响。石油化工企业要将提升防腐设计机械设备作为主要任务,确保石油化工企业能够安全且稳定地开展生产工作。本文主要阐述石油化工机械设备的腐蚀和防护措施,仅供参考。
        关键词:石油化工;机械设备;防护措施
        石油化工生产需要使用机械设备,只有机械设备安全运行,才能够让石油化工生产顺利开展,提高产品效率,确保符合石油化工市场需求。加强维护保养机械设备,减少设备腐蚀概率,使石油化工机械设备能够安全运行,节省维修费用,确保石油化工生产可以顺利开展。
        一、阐述石油化工机械设备腐蚀类型和原因
        (一)石油化工机械设备腐蚀种类
        首先按照腐蚀形态划分,石油化工机械设备根据腐蚀形态可划分为设备局部腐蚀和全面腐蚀。机械设备全面腐蚀是指设备中的金属表面与腐蚀性的介质产生了电化学反应,致使机械设备全部遭到腐蚀。管道的厚度持续下降,压力抗性也会减小,如果机械设备承受较大的压力,则会有管道破裂或者是管道爆炸的事故出现,势必全面腐蚀,其危害和范围远远超出局部腐蚀。局部腐蚀设备通常是在金属的下线凹槽处或者金属突出部位。腐蚀程度轻,并且能够确保其他部位不会被腐蚀。但机械设备的局部腐蚀从整体看有着更大的危害,同时腐蚀效率快。局部腐蚀样式多,包含着缝隙腐蚀、冲蚀;其次,按照腐蚀机理进行划分,石油化工机械设备从腐蚀机理看,通常分为化学腐蚀和电化学腐蚀。机械设备化学腐蚀是指机械设备中的介质和金属相接触,金属和非电解质溶液产生的化学反应会导致机械设备被腐蚀,其特点是在设备的金属部位或内部出现化学反应,不会有电流产生。机械设备和介质发生化学反应被腐蚀是否出现电流,便是判断机械设备出现电化学腐蚀或化学腐蚀的因素,如果机械设备产生电化学腐蚀,则设备金属和电解质溶液会出现反应,金属内部电荷改变,从而改变金属内部的结构。电化学腐蚀会使阳极失去电子,阴极得到电子,产生电流出现设备电化学腐蚀。其他类型腐蚀指的是由于设备种类存在不同,致使设备遭受不同的腐蚀。在多种腐蚀中,电化学腐蚀危害最大,因此需要重点关注电腐蚀产生的现象。
        (二)阐述机械设备腐蚀存在的原因
        首先,外在原因。设备生产会受到不同腐蚀程度。设备腐蚀作为化学现象,在生产过程中介质温度高,会加剧腐蚀,腐蚀程度也受到介质流速的影响。腐蚀会随着速率的增加而加剧,机械设备若是运行时间长,则会使设备零件出现剪力,导致设备扭曲,降低电位,出现电池腐蚀。在管理机械设备时,工作人员要开展维护工作,如果未维护好石油化工机械设备,则会加速机械设备腐蚀速度,如果机械设备零部件遭受腐蚀,则要实施有效的措施处理被腐蚀的零部件,否则会加剧腐蚀情况。工作人员要注意石油化工机械设备在环境中的使用,通常会加速腐蚀效率,海洋环境包含溶解氧、酸碱性海洋生物,此些影响石油化工机械设备的腐蚀因素会加速腐蚀效率,海洋中的微生物会产生硫化氢、二氧化碳等气体,加速腐蚀的效率。
        其次,设备原因。各设备使用的金属物质存在差异,在使用时也会出现不同抵抗侵蚀的水平。金属颗粒和腐蚀情况间有着紧密联系,腐蚀情况会随着颗粒的改变而改变。如果部件表面粗糙,则在实际使用时会受到侵蚀,导致结构出现变化。石油化工机械设备中的金晶粒粗细程度也决定着设备使用所遭遇的腐蚀情况。如果晶粒粗糙,则机械设备使用会加速腐蚀的速度。石油化工设备应用零件表面粗糙,在使用时易被腐蚀。石油化工设备零部件的表面有养护氧化保护膜存在,此层膜在使用时有着抵抗腐蚀的能力。


        二、优化石油化工机械设备腐蚀防护措施
        (一)优化管理石油化工机械设备
        结合石油化工生产的特征完善化工机械设备,管理防护的措施,定期维护保养化工机械设备,确保设备的性能能够满足化工生产的标准,定期排查设备产生的隐患,并且要及时的治理,确保设备能够正常运行,不会出现腐蚀的情况。石油化工机械设备若存在隐患,则需要及时解决,定期保养和维护石油化工机械设备,保障维护保养设备能够符合标准,防止设备产生故障,使石油化工生产的实施受到影响。同时要定期更换受损的零部件,确保设备能够处于使用的状态。定期勘察石油化工机械设备,保证设备的承受压力符合标准。若是设备超压运行,则可能存在安全隐患。同时要实施维护管理体制,维护石油化工机械设备的质量。石油化工生产满足连续性特征,因此维护易受损部件有着重要作用,如果易受损的部件被腐蚀,则要及时更换设备,确保设备能够正常的运行。石油化工生产企业也需要准备生产备件,防止机械设备缺少零部件,使石油化工生产的运行受到影响。
        (二)选择优质材料,实施化学防护
        石油化工机械设备要确保材料性能优质,使设备在运行时能够增加抗腐蚀力。设备在选择前,要根据设备成分以及使用的环境进行分析,从而完成选择机械设备的种类。采购设备要根据设备类型、规格开展工作,保证设备符合生产标准,针对设备使用的材料确保性能、服务和标准,同时能够满足物美价廉的需求。使用化学措施进行防护作业,化学措施包括牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法是在设备中,把设备金属电势低的一侧将其看作电池阳极,并且在设备表层固定,设备作为电池阴极存在,金属表面电势低能够保护设备,常见的是锌和铁质金属设备连接后,锌溶解取替铁溶解,从而更好地保护此设备。外加电流法是在石油化工的机械设备外面添加电源,从而合理的保护设备。连接电源负极和机械设备,或者连接废钢铁和电源正极,以牺牲阳极的方式合理把控腐蚀情况,外加电流能够使负极朝着负方向迈进,产生还原反应,进而实现防止腐蚀效果。在使用此方法时,要合理地应用外加电源为其提供电流[1]。
        (三)优化机械设备设计和工艺流程
        石油化工复杂,工艺流程包含多种方式,选择工艺后要考虑工艺流程防腐的情况,确保能够防范石油化工机械设备。首先处理气体中的水分,从而降低腐蚀性。在常温或空气干燥的情况下,空气通常不会影响到金属物,若空气中包含较多的水分,则会严重影响金属,因此在加工工艺时,可适当添加冷却设备和干燥设备,从而降低气体中含有的水分。比如氯碱生产可使用浓硫酸处理,降低氯气产生的损失,或者通过提升温度降低腐蚀,提升温度能够蒸发气体中的水分,确保水分无冷凝出状况产生,实现防腐蚀的目的。机械设备和系统结构的设计均与腐蚀情况有着密切的联系,因此需要优化设计机械设备结构,从而实现防腐控制。设计机械设备结构,防止出现缝隙和死角,如果有死角存在,则设备表面会存有化学物质,逐渐沉积在设备底部,产生化学反应,出现腐蚀问题。如果是存在缝隙,则会导致化学液体无法流动,进入到内部结构便会产生腐蚀的问题,因此要优化设计机械设备,确保无缝隙和死角产生,并且要优化设备的管道网络和装置[2]。
        结束语:
        综上所述,分析防护管理石油化工机械设备,只有选择优质的机械设备,才能够完成化工生产工作。石油化工机械设备在使用时会遭受到腐蚀,使设备性能受到影响,因此工作人员在操控作业时要分析腐蚀原因,提高机械化工设备防腐蚀的能力,使化工生产能够顺利开展。
        参考文献:
        [1]曹春红.石油化工静设备应力腐蚀开裂成因与防护措施[J].中国设备工程,2020(08):193-194.
        [2]于书友.浅议石油化工机械设备腐蚀原因和应对措施[J].中国设备工程,2019(08):80-81.
 
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