化工机械设备的新型防腐设计及措施分析
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作者:陈碧华
摘要：化工机械设备在化工行业中被大量使用，设备的使用效率和质量安全都会直接的影响着化工行业的发展。化工机械设备由于其自身工作性质，容易发生腐蚀现象。为了使化工机械设备更好的投入使用，需要对其进行防腐。文章从两个方面对化工机械设备进行防腐处理，首先分析化工机械设备出现腐蚀的原因和表现，然后再提出化工机械设备的新型防腐设计，最后为了更好起到防腐效果，提出了化工机械设备的防腐措施。
关键词：化工机械设备;防腐设计;措施
中图分类号：TQ050.9
文献标识码：A
文章编号：1001-5922（2019）08-0083-04
在化工行业，化学材料是必不可少的，而且会经常用到，有些化学原料具有较强的腐蚀性，此时，温度过高，又比较干燥，这些具有强腐蚀性的化学材料的介质就会与化工机械设备所接触，就会发生化学反应生成金属氧化物，就会使化工机械设备受到损害，该过程就是化学腐蚀[1]。还有一种腐蚀叫做电化学腐蚀，这种腐蚀正好与化学腐蚀相反，常常发生在潮湿的环境下，发生的化学反应是氧化还原反应[2]。化学腐蚀和电化学腐蚀是比较常见的两种腐蚀，而且也是伤害较大的腐蚀。化工机械设备的腐蚀状况还有大气腐蚀、高温氧化腐蚀、晶间腐蚀、剥层腐蚀、疲劳腐蚀、焊接应力腐蚀、缝隙腐蚀还有点状腐蚀等，在这些腐蚀中疲劳腐蚀和焊接应力腐蚀也都比较容易发生[1]。这么多腐蝕的情况，说明化工机械设备是比较容易收到腐蚀伤害，而且这些腐蚀都会对机械设备造成或轻或重的影响，从而让化工生产直接收到影响，所以需要对化工机械设备的进行防腐处理，本文就是针对化工机械设备易受腐蚀而提出化工机械设备的新型防腐设计及措施，希望能减少化工机械设备的腐蚀现象。
1 化工机械设备的腐蚀原因和腐蚀表现
1.1 化工机械设备腐蚀的原因
化工机械设备腐蚀的原因有很多，但是通过对各种原因进行归纳总结，得出其原因主要有三点，分别为腐蚀的内部原因、腐蚀的外部原因和管理原因。现在一一对其进行分析。
1.1.1 腐蚀的内部因素
1）化工机械设备本身的耐腐蚀性很弱，这主要在于该机械设备在出场前就没有好好对其进行防腐处理，比如单板很薄，镀层不好，甚至金属质量出现问题，这样的机械设备是不符合质量要求的，会很容易受到腐蚀侵害的。
2）在于很多的化学物质直接与化工机械设备相接触。当很多的化学物质与机械设备接触时，而机械设备又不容易清洗，由于机械设备体积很大或者内部零件很多，出现很多死角的地方.当残余的化学物质没有清洗干净时就会直接与化工机械设备发生化学反应，尤其是溶液类物质比较容易发生化学反应，从而造成腐蚀现象。而且当化工机械设备所接触的化学物质较多时，且这些化学物质是不同种类的，这种情况也会发生化学反应，从而提高化工机械设备发生腐蚀的风险。
3）在于化工机械设备的零部件过多。化工机械设备是一种很复杂的设备，零部件很多，而且安装也不容易，对于这些零部件的防腐也要做到符合要求，而且由于在安装过程中复杂性，这些零部件是比较容易受到腐蚀的，所以如果不能及时的对这些零部件进行防腐处理，就会造成整个机械设备的出现腐蚀现象。
1.1.2 腐蚀的外部原因
在实际情况下，化工企业的环境决定了化工机械设备是处于一种弱酸强碱的工作状态下，而且这种状态是长时间不间断的。当环境温度很高且干燥时，化工机械设备就容易发生化学反应，出现腐蚀现象。当工作的环境比较潮湿时，化工机械就容易发生电子电解，从而是化工机械设备发生电化学腐蚀[3]。还有就是当机械设备的表面没有进行很好的维护，出现的粗糙的表面，这些粗糙表面就会粘附灰尘或者化学物资，就容易造成机械设备受到腐蚀。
1.1.3 管理原因
化工机械设备发生腐蚀的原因除了设备自身的防腐质量不达标和设备所处的一个外部环境因素外，化工机械设备的管理不当，也会造成腐蚀现象。在化工机械设备长期工作之后，就会出现各种各样的问题，有些是小问题，管理者不容易被发现，长期积累之后就会造成严重的腐蚀影响，就会影响设备的正常运行。所以当管理者对对机械设备的管理不善，不能及时发现设备中的问题，随着时间的推移，设备的受腐蚀的速度会越来越快，就会造成严重的大面积受损害。
1.2 化工机械设备腐蚀的表现
化工机械发生腐蚀时，会出现两种状态的腐蚀表现。分别为局部腐蚀和平衡腐蚀。
1.2.1 局部腐蚀
局部腐蚀在化工机械设备中是最为常见的一种腐蚀表现，该腐蚀表现在同一个部分里出现不一致的腐蚀面，比如，在铁轨中的钢制品出现局部的腐蚀，这种腐蚀特点是钢制品的下部金属的腐蚀较为严重，然而该金属的上部腐蚀比较轻微[4]。当时当局部发生腐蚀后，如果没有进行处理，随着时间的推移，该部分的腐蚀会影响其他地方的腐蚀，即这种腐蚀面积将会变大，腐蚀也会越来越明显。当没有得到很好的控制后，化工机械设备将会因为局部的腐蚀造成整个设备的瘫痪。
1.2.2 平衡腐蚀
这种腐蚀表现是因为化工机械设备在长期处于溶液的侵蚀性气体中，就会造成腐蚀现象，这种腐蚀现象的特征是线性平衡的[5]。比如，当化工机械设备在恰当的溶液或者空气中时，当然这种溶液或者空气中存在强腐蚀性的物质，这些物质就会停留在化工机械设备上，并且是均匀的覆盖在机械设备的表面，就会出现均衡腐蚀现象。这种腐蚀表现的原因，还可以通过仪器进行检测。此时，为了防止这种表现，应该使用耐腐蚀材料来阻止腐蚀的速度。
2 化工机械设备的防腐设计
化工机械设备的设计过程也会影响腐蚀的发生，如果设计过于复杂或者不合理，机械设备在使用过程中就会出现很多问题，比如容易积液、容易产生热应力等，这些不好的现象就是影响化工机械设备发生腐蚀的原因[6]。即使是化工机械设备的几何形状不恰当都会造成其腐蚀，所以化工机械设备的设计不能仅仅只考虑到设备用途本身，还应该考虑到防腐设计，只有当化工机械设备的自身防腐设计好了，才能够有效的防止其他的腐蚀。化工机械设备的防腐设计如下。 2.1 简化化工机械设备的形状
因为化工机械设备的形状过于复杂，就会很容易出现死角的地方，当与化学物质接触时难以清理干净，长时间就会导致化工机械设备出现腐蚀现象。所以设计化工机械设备时尽量用简单的形状来代替，并且机械设备的材料也要选择用相同的金属材料，这样就会使化工机械设备容易清理，不会留有死角的位置，化工机械设备就不容易有残留化学物质，能够防止出现腐蚀现象。
2.2 减少化工机械设备的缝隙
在有些化工机械设备中，尤其是碳钢、不锈钢、铝等材质的设备很容易出现缝隙，有缝隙的地方就容易出现化学成分残余，就容易造成缝隙腐蚀，当没能得到处理后，缝隙腐蚀会进一步发展成为应力腐蚀和孔蚀，就会给化工机械设备造成破坏。还有就是在设计化工设备时，不能出现凹面的情况，因为一旦有凹面，就容易积累水分或者化学物质，长时间就会造成机械设备腐蚀，如果在设计过程中，只能出现凹面，这种情况下就得设置排水管，要保证机械设备是处于干燥的状态下。
2.3 优化机械设备的焊接工艺
焊接不恰当就会造成严重的腐蚀现象。比如，在焊接时出现了焊瘤或者其他的焊接缺陷，这些缺陷的地方就容易引发腐蚀现象，而且咬边的缺陷会造成应力集中，它的凹陷边还很容易出现夹缝，焊瘤也会造成这种现象，出现应力集中和夹缝，该现象是极易造成严重的腐蚀现象的[7]。所以在為了避免这种现象的发生，在焊接过程中要采用连续性焊接工艺，不是使用间接的焊接工艺，因为间接的焊接工艺就会造成应力集中和夹缝，还有在焊接过程中不能出现焊接缺陷，要优化焊接工艺。
2.4 优化化工机械设备的表面涂层工艺
为了防止化工机械设备的出现腐蚀，最为常见的一种方式就是在其表面进行涂漆，该种方式操作简单且具有防腐作用，但是在漆料的选择上我们需要特别注意，选择防锈漆是最好的，这样就可以将化工机械设备与空气中化学成分隔绝或者不让腐蚀介质直接的接触机械设备的表面。焊接处室很容易出现腐蚀的，所以在焊接处进行涂漆可以很好的防止腐蚀。还需要特别注意的是涂漆不能使化工机械设备的强度和结构发生变化。在涂漆之前，我们还要知道涂漆地方的材料的材质、使用条件、形状和表面状态等，这些都会影响涂漆的效果。而且选择的漆料的性能要符合要求，刷漆过程中也要按照刷漆工序严格进行操作。
2.5 优化化工机械设备的强度设计
由于化工机械设备的工作环境比较恶劣，空气中会存在高浓度的腐蚀性物质，这样的而工作环境不仅会造成机械设备的腐蚀现象，还会降低化工机械设备的强度，所以，在设计机械设备的强度时，该损耗的强度不能不考虑进去，都在机械设备的强度在使用过程就会由于环境的原因而不足。设计机械设备时还要考虑到腐蚀余量，留有一定的腐蚀余量能让机械设备工作更加稳定，不容易被腐蚀所侵害。
2.6 合理运用缓蚀剂
缓蚀剂顾名思义就是防止金属受到腐蚀，其作用效果很明显。它的工作原理是缓蚀剂的分子会与牢牢的吸附在金属表面，缓蚀剂的分子性能越强，其吸附能力就会越大，这种吸附能力就可以很好的防止金属表面直接与腐蚀物质接触，从而达到直接的防腐效果。在机械设备中比较常见的缓蚀剂有超级除蜡水、阻垢剂等，这些物质有良好的水溶性，吸附在金属表面形成一种胶束结构的防护膜。这种缓蚀剂能够是化工机械设备达到很好的防腐效果，而且防腐时间长。
3 化工机械设备的防腐蚀措施
化工机械设备由于其工作性质，受到腐蚀是很容易的，但是一旦出现腐蚀现象就会是化工机械设备出现不定程度的损害，所以对其要进行防腐措施，尽量防止化工机械设备的腐蚀程度。文中提出了几点防腐措施，具体介绍如下。
3.1 选择合适的化工机械设备材料
化工机械设备因为腐蚀的原因造成了很多的机械设备出现损坏，这样对于化工企业来说会造成成本损失，对于社会来说就是一种资源浪费，对于环境来说就是污染环境，所以为了防止化工机械设备对企业、社会、环境的影响，在制造机械设备时就应该将其考虑其中，尽量选择一些可以利用回收的材料，比如选择的材料可以用来生产塑料，这样不仅不会对环境有伤害，还可以节约资源，将资源循环利用。在选择制造机械设备的金属材料时，不能随便选择，要考虑到这些材料的使用寿命，还有该机械设备的使用功能和使用环境，当然还有机械设备的经济成本，在考虑这些因素的同时要始终把资源可持续发展放在首位。而且不同材料的防腐性能是不一样的防腐方式也是不一样的，所以对于化工机械设备的材料选择要严格，考虑多方面的因素。
3.2 采取适当的防腐设计
在化工机械设备的防腐过程中，防腐剂的使用要以化学品为依据进行防腐工作，不能随便使用。而且在设计化工机械设备时要考虑其外观，尽量将外观进行简化，这样可以降低机械设备的腐蚀。在凹面的机械设备中要设置排水系统。在焊接过程中要严格控制，不能出现焊接缺陷，并且对于焊接工艺要不断完善，提高焊接效果。
3.3 设备的防腐蚀方法
因为化工机械设备容易受到腐蚀侵害，所以设备防腐蚀的方法很多。在进行方式的选择时，技术人员要依据金属自身的特性考虑，还需涂抹防腐蚀材料。在众多方式中电化学保护法是比较容易常见的防腐方式，也是一种效果较好的方式，其防腐原理是通过电化学机理使化工机械设备的性质变得更好，优化后的金属材料就会变成腐蚀电级中的阴极，从而达到防腐的作用。还有外加电流法和牺牲阳极保护法，这两种方式能够很好的起到防腐作用，所以被很多行业所应用。
3.4 铺设防腐层
为了防止化工机械设备腐蚀，保证机械设备的安全和效率，在化工机械设备上涂抹耐腐蚀金属或者非金属材料，可以起到防腐蚀作用。铺设防腐蚀层至少可以减少发生腐蚀的概率，金属层可以通过喷射或者涂抹的方式将金属设置防腐层，用金属当做保护层的时候，需要将金属通过高温溶解，溶解之后需要采用高速喷射的方式喷射于被防腐材料上，这样该金属就可以很好的对化工机械设备进行防腐。 3.5 化工机械设备的工作环境防腐
化工机械设备的工作环境也会影响着设备的腐蚀情况，当空气中水分、氧气等物质较多时，空气中还存在具有腐蚀性的化学成分，就容易使机械设备发生腐蚀现象。所以要尽量消除空气中的不必要成分，可以使用脱氧剂将化工机械设备的工作的环境进行除湿，还要尽可能的让设备中的水分减少。
3.6 做好化工机械设备的防腐管理工作
当对化工设备进行了很好的防腐处理后，或者使用各种防腐方式之后，化工机械设备能够起到很好的防腐效果，但是机械设备经过长时间的工作之后，必然会出现不定程度的腐蚀现象，当出现腐蚀现象后没能及时的进行处理，就会造成更加严重的后果。所以，对化工机械设备的防腐管理工作必不可少。在管理工作过程中，要根据化工机械设备的使用情况进行定期或者不定期的检查，当发现化工机械设备出现腐蚀情况时，应该及时的对腐蚀情况进行处理，发现及时的化工机械设备只用简单进行处理就可以继续使用。当发现较为严重个的腐蚀情况时，就需要将该腐蚀部位的进行更换，不然会影响化工机械设备的使用效果。当发现设备的腐蚀情况已经严重影响到机械设备的使用情况，或者機械设备由于腐蚀严重已经不能进行生产加工，对于这样的设备要及时淘汰，不再使用，以免造成更大的事故。
4 结语
综上所述，化工机械设备的腐蚀会给设备造成不同程度的影响，轻则对腐蚀的零部件进行更换或者修理，重则将直接使设备造成瘫痪，而且，化工机械设备的工作环境较为恶劣，会存在很多的腐蚀性物质，所以对化工机械设备进行防腐处理非常必要。因此，本文提出了在机械设备的设计上进行防腐，提出了新型防腐设计。为了更加全面的防止化工机械设备出现防腐，提出了一些防腐措施。目前，我国的防腐技术还不够发达，通过科学技术的发展，我国在化工机械设备上的防腐工作将会越来越完善，机械设备的使用寿命将会更长久。
参考文献
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