摘要：随着社会经济的不断发展,化工产业也不断得到提升,这与人们的生活品质的提升息息相关。而化工设备在化工产业中起着至关重要的作用,但是化工生产的过程中,化工设备其实还存在着许多有待解决的问题。
关键词：化工设备；设备设计；常见问题；注意事项
引言
近年来，我国的化工生产行业发展迅速，人们对化工生产的要求也越来越高。化工生产离不开化工设备，设备的运行水平直接影响着生产生产的水平，在设备众多的设计因素中，设备的耐高温性和抗腐蚀性是设计关注的重点。化工设备中的高温设计与设备的寿命和安全性密切相关，在化工生产中会有很多的强酸强碱以及腐蚀性的物质，因而其对设备的要求相比于其他生产更加严格。因此，在对化工设备进行设计时，要重点考虑设备的耐高温性和抗腐蚀性，保证生产环节顺利进行，促进我国化工业的进一步发展。
1.化工设备的腐蚀状态类型
按照不同的划分标准,不同类型的化工设备腐蚀也不同。例如化工设备的材料就可以分为金属性腐蚀和非金属性腐蚀。从腐蚀的外观表现也可以分为局部腐蚀和连续全面腐蚀,而局部腐蚀还可以继续分为缝隙腐蚀、磨损腐蚀等等。而按照机理的不同,腐蚀类型又可以被分为化学腐蚀以及电化学腐蚀。还有其他的因素例如外部电流腐蚀、摩擦腐蚀等等。为了有效的解决在化工设备设计的工程中出现的腐蚀现象,可以在选择材料时优先考虑一些耐蚀材料,虽然耐蚀材料的价格略高于一般的材料,但是使用了耐蚀材料后,化工设备的使用寿命会延长。这样可以更少的更换化工设备,会为化工企业从根源节约了成本。正是因为一些新的耐蚀材料的开发,化工产业的发展运用了这些耐蚀材料从而使得化工行业的发展更加顺利。而物理腐蚀则是由于材料被客观的物理因素的影响从而遭到破坏,大多数的服饰类型都是通过渗人内部来达到对化工设备的破坏的,例如高温熔化等等。而上文所提到的化学类型腐蚀则由于非电解质在电解液中与金属发生的化学反应,而这样的化学反应得原理通常是氧化还原。
2.化工设备设计中需要注意的腐蚀问题
2.1腐蚀对化工设备的危害分析
化工设备均具有易腐蚀性，因此在设备的设计阶段就应对这个问题予以重视，防止其在正常运行后出现严重问题，产生不可估量的损失。如果在设备设计阶段存在不足，此种不足会对后续的设备功能产生影响，且无法弥补，进而导致设计方案存在缺陷，可能存在极大的安全隐患。如果为使设备尽快投入使用而降低要求，会导致设备的耐腐蚀性降低，可能存在安全隐患，甚至可能产生不利于可持续发展的影响。
2.2防腐蚀措施
（1）电化学保护：电化学保护是指利用外部电流改变金属腐蚀电位进而降低腐蚀速率。电化学保护可分为阳极保护和阴极保护。阴极保护一般用于结构简单、腐蚀性不强的介质环境中，主要用于保护金属结构，防止材质发生点蚀、晶间腐蚀和选择性腐蚀等其他类型的腐蚀。电化学保护方法因其高效、经济适用而应用广泛。（2）耐蚀材料的开发：化工设备常用的材料主要包括金属及合金，其中钢铁应用最多，但其耐腐蚀性不强。因此，需开发耐蚀材料来解决这一问题。耐蚀材料主要包括高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。经研究证明，双相不锈钢、低合金钢等高性能合金材料能够解决局部腐蚀及特殊环境下的腐蚀问题。非金属材料同样具有优良的耐蚀性，正在开发的耐蚀塑料、玻璃钢、石墨等材料在某些领域发展迅速，甚至取代了钢材。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）耐腐蚀涂料：在化学工业领域中，耐腐蚀材料作用巨大，在建筑物、运输管线中均有使用，因而耐腐蚀涂料一直广受关注。目前应用广泛、具有良好市场前景的涂料有富锌涂料、重防腐涂料、耐高温涂料、陶瓷涂料应急氟树脂涂料等。经多年实践证明，防腐蚀涂层十分重要，一旦被破坏就要立刻进行有效处理，否则会产生严重后果。因此，一定要重视耐腐蚀涂料的使用，加大对设备表面处理质量的重视程度。（4）衬里技术：衬里技术也是一种有效的保护措施，其主要是采用碳钢、玻璃钢等高强度材料作结构材料，使用抗腐蚀性能好的材料作为设备的衬里层。衬里技术通常按照紧密程度分为紧衬和松衬。我国对松衬技术较为重视，近年来取得了重大成就，美国、日本等国更加重视紧衬技术的研究和开发。（5）缓蚀剂：缓蚀剂包括工业冷却水系统用的缓蚀剂和化学清洗缓蚀剂。在化工企业进行生产的过程中，需要大量的工业冷却水循环来冷却设备，因水中存在大量溶解氧，因而会产生一定的电腐蚀，化工设备、管线、锅炉等表面会出现污水垢、锈垢、油垢等，需要进行化学清洗才可以去除，在化学清洗的过程也会产生腐蚀，为了缓解和最大限度地降低腐蚀，需要加入缓蚀剂。因此，研究低毒、价廉、高效、环保型的缓蚀剂对于降低化工设备的腐蚀具有重要意义。
3.化工设备中高温结构设计存在的问题及解决方法
在实际的设备设计过程中，高温结构与常规设备的设计方法往往相差无几，作用应力的选择依据是高温压力容器的蠕变极限和持久强度，在使用过程中存在许多不安全因素，因此，在设计过程中必须考虑局部结构以及高温材料的膨胀量，才能提高高温结构设计水平。化工设备中高温结构设计存在的问题及解决方法如下：（1）弹性降低。高温会降低工业设备的结构弹性，进而对设备的功能产生影响。考虑到这个问题，可在设计过程中，根据螺旋设置弹性垫圈，提高设备弹性。弹性垫圈具有和套筒一致的效果，可对法兰产生一定的影响，可以促进膨胀的有效吸收。但是还要考虑作用力的影响，弹性垫片能产生较强的预紧力，在承受能力上存在严重不足的情况，因此，促进设备结构弹性增强的前提条件是适当控制温度和压力，这样才能使结构发挥作用。（2）变形或蠕变。化工设备中经常在法兰、垫片和螺旋上发生变形或蠕变问题。在设计过程中，可使用隔热衬环，有效的隔开热量，减小各个部件的温差，延长设备的使用寿命，促进设备整体性能的提升。（3）限定位置偏离。为预防化工设备中的法兰、密封垫片和螺旋受温度影响而产生偏离限定位置的问题，因此，在进行设计时应适当拓展螺旋长度，充分发挥套筒作用，补偿化工设备的热应力，确保部件位置的准确。
4.化工设备设计所应该注意的问题
由于化工产业存在着许多安全问题,所以在化工设备的设计时要考虑的首要因素就是安全性。设计者要优先考虑化工设备的安全性能是否足够完善,和在生产的运行过程中,是否有外界的其他因素的干扰,加强在生产过程中的安全监督程度。在选择化工设备的使用材料时,要首先考虑的就是物料的所有化学反应的稳定与否,并且在化工设备开始生产的工程中保证所产生的有毒物料的排放以保证设备的安全和所产生的化工生成物的安全。而在化工生产过程中,最关键的环节就是化学反应的全过程,在这个环节很容易出现安全事故,所以这个环节的预防工作是防止安全事故发生的重要举措。而在化工设备的设计环节,就应该提前预演化工生产过程中可能会发生的安全问题,提前注意哪些过程的环节可能会引发安全事故,并且提前想出相对应的处理方案。
结束语
总而言之，在化工企业的生产过程当中，化工机械是保证化工企业进行正常生产的必要生产设备，化工机械设备所面临的防腐问题也逐渐受到了化工相关生产领域的普遍关注。
参考文献
[1]年月宏，张世琦.探讨化工设备设计中的注意问题[J].中国石油和化工标准与质量，2013，33(1)：47-34.
[2]张素娟．化工设备中高温结构设计问题分析[J]．科技传播，2013(4)：57-49.
论文作者:武维刚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签：化工设备论文; 设备论文; 材料论文; 化工论文; 过程中论文; 高温论文; 耐蚀论文; 《基层建设》2017年第8期论文;