化工机械腐蚀原因分析及对策探讨

2022-11-06

近年来, 我国化工生产快速发展, 化工机械已经成为化工生产过程中的必不可少的重要组成部分。针对化工机械腐蚀的原因, 要积极采用多种防腐措施, 提高化工生产的经济效益, 推动化工企业的快速发展。

一、化工机械腐蚀原因和腐蚀种类

1. 外在因素导致化工机械发生腐蚀

(1) 腐蚀性液体或者气体

在化工生产过程中, 化工机械设备长期处于充满不同介质和浓度的生产环境中, 很难避免会接触到一些腐蚀性的酸性或者碱性物质[1], 这些腐蚀性化工物质长时间在化工机械设备的关键部位或者表面, 必然会腐蚀化工机械设备, 严重降低化工机械设备的使用性能和安全运行状态。

(2) 液体或者气体的流动速度

从化工机械发生的腐蚀情况来分析, 一些腐蚀性化学气体和液体在化工机械设备中的流动速度对于化工机械设备的腐蚀程度有着直接的影响。一般情况下, 如果腐蚀性化学液体或者气体的流速越快, 其对于化工机械设备的腐蚀影响也越大, 腐蚀速率越高, 与腐蚀液体或者气体处于静止状态下相比, 其腐蚀程度也更加严重, 在长时间的运行过程中, 随着腐蚀程度的加速, 不仅会严重影响化工机械设备的正常使用, 甚至随时会出现运行故障, 导致整个生产系统存在不稳定因素并可能诱发生产事故。

2. 内在因素导致化工机械发生腐蚀

(1) 化工机械零件的粗糙度

在化工生产过程中, 化工机械设备发生腐蚀的位置多集中在内部的零件位置, 而一旦化工机械设备的关键零件遭受腐蚀, 会严重影响整个化工机械设备的质量和使用性能。化工机械设备零件位置发生腐蚀最主要的原因在于零件表面过于粗糙, 精度不够, 一些腐蚀性物质很容易积留在零件表面, 因此化工机械零件的粗糙度是导致化工机械设备发生腐蚀的一个重要因素。

(2) 整体组装精度

组装精度对于化工机械设备的整体性能有着直接的影响。不同运行等级设备的组装精度是不同的, 若化工机械设备的整体精度要求较低, 某些精度要求较低的组件, 在腐蚀性环境中, 更容易遭受腐蚀, 从而影响化工机械的稳定性。

(3) 化工机械的防腐性能

化工机械设备内部包含大量的机械零件, 这些机械零件多是金属材质, 而金属材料的防腐性能和其内部晶粒的粗细度有着直接的关系, 金属内部晶粒的密度越大, 金属的防腐性能越差。当前, 很多粗晶粒构成的化工机械零件的防腐性能都较差, 很容易遭受腐蚀, 例如, 铸铁机械的抗腐蚀性能远远低于铸钢机械。

二、化工机械腐蚀的防治对策

1. 电化学保护

电化学保护方法是防治化工机械腐蚀的一种非常重要的方法, 电化学保护方法主要是牺牲金属阳极, 从而保护金属阴极, 破坏化工机械金属的电子分布, 可以有效地提高化工机械的抗腐蚀性能。目前, 在多种不同类型的化工机械中电化学保护方法都具有非常广泛的应用, 通常这些常见的金属材料包括镁阳极、铝阳极等[2]。

2. 材料选择

化工机械设备的材料主要采用Cr-Mo钢, 这种材料供应量较大, 并且加工工艺简单, 性价比高, 在普通的生产环境下, CrMo钢的腐蚀性不会发生剧烈的变化, 因此Cr-Mo钢材质的机械设备应用的十分广泛。但是化工生产环境中腐蚀性液体和气体的浓度都比较大, 在这种恶劣的化工环境下, Cr-Mo钢自身的抗腐性能较差, 一旦高浓度的腐蚀性液体或者气体接触到化工机械设备, 化工机械设备很容易发生大面积的腐蚀, 严重影响化工机械的使用寿命和运行质量, 在某些要求抵抗腐蚀介质设备时, 可使用特殊材料, 如:钛、铌钽合金等。在选择化工机械材料时, 要充分考虑到多种因素, 尽量选择抗腐蚀性能良好、性价比较高的化工机械材料, 提高化工机械的抗腐性能, 确保化工生产的顺利运行。

3. 化工机械结构和工艺的防腐设计

化工机械结构和工艺对于化工机械设备的耐腐蚀性能有着直接的影响, 因此在设计化工机械设备时, 必须要满足以下几个要求:其一, 化工机械不能出现结构上的死角, 尽量使用同一类型的金属材料, 优化化工机械结构和工艺设计, 简化化工机械的结构和形状, 避免设备的零部件由于介质富集而遭受腐蚀或不同材料电位差加速腐蚀。其二, 表面涂层, 在化工机械设备的表面喷涂或化学镀防腐蚀材料薄膜, 将化工机械设备金属隔绝保护起来。其三, 在焊接化工机械设备时, 要尽量保持连续焊接, 避免化工机械出现焊接缺陷[3], 从而避免由于焊接缺陷导致化工机械遭受腐蚀。

4. 提高化工机械的强度

由于化工机械设备长期处于腐蚀性气体或者液体环境中, 在遭受腐蚀之后, 化工机械设备的强度会下降, 为了最大程度地延长化工机械的使用寿命, 要针对化工机械设备的抗腐蚀性能进行相应强度加强及腐蚀余量的设置。同时在日常生产过程中, 要加强对化工机械设备的管理和监测, 对于接近使用寿命的化工机械设备, 加强关注和管理, 做好相应的更换准备, 利用先进的检测仪器, 全面监测化工机械的运行情况, 一旦发现问题, 及时进行相应的维护工作, 改善化工机械的强度和运行状态。

结束语

化工机械腐蚀是化工企业需要面对和解决的重要问题, 因此, 在日常运行过程中, 化工企业必须要高度重视化工机械的防腐工作, 深入分析化工机械出现腐蚀的重要原因, 有针对性的采取相应防腐措施, 确保防腐的合理性、科学性和有效性, 延长化工机械设备的使用寿命, 促进化工生产的可靠性和安全性, 提高化工企业的经济效益。

摘要：当前, 化工机械分为很多类型, 这些化工机械设备是化工生产过程中的重要设备, 由于化工机械长期接触一些具有腐蚀性的化学液体或者液体, 所以化工机械腐蚀是一个非常常见的问题。本文分析了化工机械腐蚀原因和腐蚀种类, 阐述了化工机械腐蚀的防治对策。

关键词：化工机械,腐蚀原因,对策