化工机械设备防腐措施的探讨
摘要
关键词
化工机械设备;腐蚀原因;机械防腐;措施
正文
1 化工机械设备腐蚀原因
1.1 设备本身原因
(1)化工机械设备腐蚀是指由于自然介质的影响,设备在形状、大小等方面发生变化,从而导致设备受到破坏,最终造成设备的损失。不同的机械装置材料结构,对各种介质的抗腐蚀能力也不同。致密金属的结构要比粗糙金属的结构耐腐蚀得多。例如:在同一条件下,钢制成的设备要比用铁造成的设备更耐腐蚀。
(2)机械设备突出的部位及其结构连接处容易受到腐蚀。例如:设备靠口、死角、缝隙金属腐蚀的速度比同一部位更快,腐蚀的速度也比其他设备快。
(3)设备的表面越粗,腐蚀速度也越快,相反的表面更光滑,有氧化膜保护的腐蚀速度也更慢。
(4)装置结构越复杂,腐蚀的速度也就越快。当机械装置的设计太过复杂时,出现问题的可能性也会大增。例如,从积尘、积液、设备应力等角度来看,更容易引起设备局部腐蚀。
1.2 生产环境的原因
(1)化工生产环境通常是腐蚀的介质,机械设备在空气中暴露腐蚀的速度将加快,如酸、碱、盐类、介质种类、PH值和氧含量都是造成设备腐蚀的主要原因。
(2)化工生产时,介质温度不断上升,相对压力也在不断增加,因此,根据化学反应的情况可以看到,随着温度的升高,腐蚀速率增加了1~3倍。同时,随着温度升高,接触面也扩大,设备腐蚀的速度也相应增加。
2 化工机械设备防腐的措施
2.1 合理选择机械设备材料
基于相同环境与相同设备,若是构成原料存在差异,则其抗腐蚀性能也会存在差异。通常,化工机械设备多选择碳素结构钢材料,此种材料具有来源广、价格低廉以及加工便捷等特点。其成分主要是铁与碳,在普通环境中具有良好抗腐蚀性,然而基于化工环境,在各种酸碱盐作用下,极易遭受腐蚀。比如,Q235钢材,在高浓度腐蚀性介质环境中,可以被快速腐蚀,所以,选择设备时,应该排除此种材料设备。尽量选择09MnCuPTi、16MnCu等耐腐蚀性能较强的材料设备。虽然此种设备采购成本较高,然而其使用寿命为普通钢材设备的2倍左右,具有良好性价比。
2.2 开展化工设备的腐腐蚀预防
化工设备腐蚀预防工作的开展,需要以防腐设计工作为起始点。利用设备的腐蚀控制相关知识,设计出在满足生产需求的前提下,可以长时间使用的机械设备。防腐设计工作的完成。提升了设备安全性与可靠性,也降低了化工行业生产成本。针对设备进行防腐设计,需要从强度设计、防腐蚀结构设计、防腐蚀材料选择三个方面配合完成。另一方面,就是需要对冶金,化工生产的质量进行把控。以耐腐蚀性较强的金属材料作为基础。依据标准的安装守则,确保设备安装质量在合理的范围内。当设备安装质量不能保证时,会改变机械设备内物质流动速度,从而影响设备性能。在机械设备的安装方面,具体需要注意的是设备的包装、运输、施工等项目。
2.3 挑选适当的防腐涂层
防腐涂层的选择也会在一定程度上影响设备本身的防腐性能。不同防腐涂层在不同金属表面应用的具体效果是不同的。因此,在应用过程中,应对容易发生腐蚀部位的防腐涂层进行改变或者加强,进而充分提升设备防腐效果。在实践中,必须对防腐涂层供应商的资质、防腐涂层材料的质量、施工方案等进行严格审核,确保防腐涂层的有效性、安全性,延长设备的使用寿命。例如,在氯碱生产中,因存在氯的腐蚀,对设备的材质要求很高。这是因为,氯对不锈钢腐蚀是很迅速的,所以不能直接接触不锈钢,需对材料表面进行涂层防腐或作搪玻璃树脂表面处理。在前几年就发生过一个液氯储罐因压力表接口法兰面腐蚀导致液氯泄漏的事故。在实际生产中,可以对设备易腐蚀部位进行镀膜,或者对金属表面喷涂保护树脂等,这些手段均可以实现有效的防腐。
2.4 环境防腐处理
环境防腐是指在不影响设备的使用情况下,通过改变工艺环境的条件,减少对设备腐蚀的影响。主要的内容如下:(1)在环境中去除腐蚀的介质。如去除环境中腐蚀物质的水、氧和其它有害成分,可采用去氧剂除氧、除湿等措施,确保装置的金属露点、有效地控制设备内的水分等。(2)在材料表面加镀或防腐剂,如硫基笨、硫酸盐、亚硝酸等防腐剂。需要注意的是,在使用时应严格控制试剂浓度。
2.5 控制腐蚀
机械设备表面涂层属于防腐措施中最为直观、简单的方式。开展涂漆工作时,在选择涂漆过程中,需要对防锈漆作用及涂漆能力具有较高要求,另外需要充分了解设备材料、工作环境、表面状态以及整体结构等情况。金属覆盖法属于涂层主要方式之一,该措施的实质就是原电池反应原理。设备表面采用低于设备电极电势的金属材料,或是选择合金进行电池阳极设计,固定于设备金属表面,而设备即自动成为阴极,形成良好保护机制。结合电化学原理分析,电化学保护是对设备内部采用的防腐措施,将设备内部设计成腐蚀电池阴极,对金属腐蚀具有一定抑制作用,其主要有牺牲阳极与加电流两种保护形式。其中,外加电流法主要是将另一电极附加到机械设备上,成为电池两个极,而机械设备是阴极,基于外加直流电作用,有效保护阴极。此种方法在河水、海水、土壤等环境中具有良好适用性。对于牺牲阳极法,主要选择低于机械设备电极电势的金属材料或是合金进行阳极设计,固定于机械设备中,建立腐蚀电池,而机械设备成为阴极后可以获得良好保护。
3 结束语
综上所述,化工生产危险性较强,若是化工设备发生严重腐蚀问题,则会对生产效率产生严重影响,影响工作人员安全。所以需要积极通过外加电流阴极法、控制腐蚀、针对工艺和设备进行防腐设计、合理选择设备材料等措施充分强化化工设备抗腐蚀性。
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