试论提高化工机械设备防腐蚀分析

摘要:本文主要围绕化工机械设备腐蚀的原因及措施进行研究。本研究首先对化工机械设备的腐蚀原因进行全面的深入的分析。随后提出加强设备选材控制、优化设备结构、化学或电化学腐蚀防护等科学合理的可行性策略,以应对化工机械设备的腐蚀问题,以期能够促进化工行业的进一步发展。

关键词:化工;机械设备;设备腐蚀;控制策略

一、化工设备腐蚀的主要原因

(一)设备自身因素

从机械设备的自身来看,发生腐蚀的原因主要与机械设备的自身结构关系密切。在化工生产中,所使用的机械设备大多数都是利用金属材料制成的,但是由于金属材料种类众多,不同金属的抗腐蚀程度有所不同,因此,由不同金属材料制成的机械设备,其抗腐蚀能力也存在较大差异。一般情况下,金属结构更加精密的机械设备,其抗腐性能会明显优于金属结构分散的。除了机械设备的自身属性外,如果机械设备外表面上存在突出零件或下陷凹口,将会加大机械设备腐蚀的可能性,通过研究可以发现,结构愈加复杂的机械设备,其腐蚀速度越快,究其原因,是因为结构复杂的机械设备,其表面往往会存在数量较多的接口、缝隙,在接口、缝隙当中很容易积累灰尘、油渍、水等杂物,因此导致设备腐蚀速度加快。而且,构成材料种类较多的机械设备,相比较于构成成分简单的机械设备,其腐蚀速度更快。除此之外,机械设备的设计工艺不合理、设计材料不标准,也是导致机械设备出现局部腐蚀的常见原因。

(二)设备所处环境因素

除了设备自身原因所造成的腐蚀问题外,机械设备的所处环境以及使用方法控制不当,也非常有可能会造成机械设备的腐蚀问题。在化工生产过程中,机械设备经常会接触到具备腐蚀性的介质,常见的腐蚀性介质有水、空气、 酸、碱、盐等,这些腐蚀性介质在与机械设备接触后,就会引发机械设备的腐蚀问题。另外,在化工的生产过程中,如果机械设备工作在高温高压环境下,或由于机械设备的长时间运行与转动将会产生大量的热能,而这些热量在与空气接触后,会使空气膨胀、相对压强明显加大,这种情况的出现也会造成机械设备腐蚀问题,而且在该环境下,机械设备的腐蚀速度更加快速。

二、控制化工设备腐蚀的策略

(一)加强设备选材控制

碳素钢属于一种混合材料,其主要成分是碳和铁,碳素钢这种材料的优势之处成本较低、资源丰富、来源广泛,而且碳素钢的加工程序相对比较简便,易于操作和加工。但是需要主要的是,碳素钢在作为机械设备材料时,也存在一定弊端,也就是碳素钢对于酸碱盐等具备强力腐蚀性的介质缺乏抵抗性,在该介质作用下,将会加快机械设备的腐蚀速度,这一不足对碳素钢的使用范围造成了一定程度的限制。因此,在工作环境的腐蚀性较低的情况下,化工机械设备可选择碳素钢作为材料。而当机械设备的工作环境中存在腐蚀性较强的介质时,则应当选用不锈钢等合金材料作为设备选材。除此之外,在化工机械设备的合理选择环节中,还需要对材料的应力学性能加以评测,要确保所选择材料的性能能够满足设备实际生产过程中,所需达到的最大应力标准。另外,材料的硬度、抗疲劳性等综合性能,也在一定程度上影响到机械设备的抗腐蚀性能。

(二)优化设备结构

除了机械设备的选择材料外,还需要对机械设备的设计方案进行优化和完善。科学合理的机械设备设计方案,将能够为机械设备在运行工作过程中,保持良好的抗腐蚀性能,提供坚实的基础保障。这就需要机械设备的设计人员在工艺设计环节,對机械设备的生产需求以及使用环境,加以全面的考察和综合分析,并积极结合腐蚀控制技术与设备腐蚀相关的知识及技巧,对机械设备的制造工艺加以完善,从而形成结构合理且完善,并具备较强防腐蚀性能的机械设备。设备的结构设计要简化,以减少因组件连接而出现的缝隙,可以有效降低晶间腐蚀、冲蚀、孔蚀、缝隙腐蚀等问题出现的可能性。在组件焊接时,还要加强对焊瘤的控制,因为焊瘤的出现不仅会加大设备腐蚀的可能性,而且会加大设备局部的应力,导致设备在运行过程中受力过大而遭到破坏。在具备良好抗腐蚀性能的基础上,还要尽大限度的延长机械设备的使用年限、保障机械设备的运行稳定性、压低机械设备的制造成本和运行成本。

在机械设备设计方案完成后,还要加大对机械设备安装环节的重视,这也是控制、防范机械设备出现腐蚀问题的重要环节。如果机械设备的安装不合理、不准确,不仅会降低机械设备的流速,干扰其正常运行状态,而却还会使机械设备所承受到的内应力明显提升,加大其腐蚀风险,甚至可能引发设备炸裂的危险。因此在对是由化工机械设备进行安装过程中,要全面控制运输、施工及装配各环节,确保每一步操作的规范性和稳定性。如果机械设备所采用的是特殊金属材料,由于该材料的特点是强度和硬度相对较低,如果处理不当将导致设备断裂,因此要对此采取特殊处理。加强对机械设备设计、安装的控制,将有助于优化机械设备的结构,进而不断提升机械设备的抗腐蚀性能,减少因设备腐蚀对石油化工生产造成的危害。

(三)化学或电化学腐蚀防护

除了机械设备自身因素外,还需要从机械设备的所处环境因素,以及機械设备的使用环节等方面,加强对机械设备腐蚀问题的控制。具体而言,化工机械设备的腐蚀防护,应当针对性的分为化学腐蚀防护和电化学腐蚀防护两方面。对于化学腐蚀问题,所应采用的主要手段是,利用涂漆或金属氧化膜等材料,在机械设备外边面涂抹一层防腐膜,以此来起到隔离机械设备与腐蚀性介质的效果;对于电化学类腐蚀问题,可以在机械设备的外表面加设一个电源,这样就能够借助于设备外表面的直流电,使电流无需在流入机械设备中,而能够直接释放道土壤中,起到防止电化学腐蚀的作用。除此之外,还可以借助于吸附金属法进行设备防腐,这种方法主要是在设备表面加设金属,所加金属的活跃性要强于机械设备,这样金属就能够替代机械设备与电解质进行反应,从而通过外加金属的牺牲,来起到保护机械设备的作用。在机械设备应用于化工生产的过程中,也可以通过对机械设备的使用加以控制,来加强对机械设备的防腐。具体来看,由于在空气湿润环境下,机械设备的腐蚀效果更加明显,且腐蚀危害更大。

三、结束语

化工是关系到国家经济发展的重要产业,在国民经济发展中,占据着非常重要的地位。而在化工领域中,机械设备是关系到企业生产效率、生产质量、生产稳定性的重要环节,直接影响到化工企业的运营收益和发展稳定性。然而,机械设备的腐蚀问题一直是受到化工企业关注和重视的关键问题,加强对机械设备腐蚀问题的控制,并对此加以有效解决。不但能够确保化工生产的稳定性,而且能够显著压缩生产成本,为企业创造更高的经济利益。

参考文献:

[1]刘春荣. 浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J]. 装备制造技术, 2011(10):217-218.

(作者单位:平顶山市海涛装饰工程有限公司)

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