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摘要：化工行业是我国的国民经济基础产业，而化工机械又是化工生产体系的重要组成部分，在日常的化工生产过程中，其工作环境相对于其他行业来说比较恶劣，环境中的酸性腐蚀性气体和电解质溶液会对化工机械造成不同程度的腐蚀，除此之外，其所产生的酸碱盐以及气体等化工中间产物以及最终产物也会对化工机械造成一定程度的腐蚀。这种腐蚀对化工机械的外观以及性能造成了直接的影响，从而会进一步减短了化工机械的寿命以及影响其使用性能，如果不及时发现并采取防腐措施，会造成生产事故，化工机械甚至不能安全运行。因此，研究化工机械腐蚀的原因以及机理，并在此基础上提出防腐措施就显得尤为重要。
关键词：化工机械；腐蚀；机理；防护
1导言
腐蚀是物体材料与外界环境之间发生化学或电化学反应而导致材料变质或功能遭到破坏。腐蚀会造成大量材料因过早变质而失效，造成资源大量浪费和能源损耗。化工行业存在着大量腐蚀性介质如酸、碱、盐和有机溶剂等，极易引起化工机械设备的腐蚀，机械设备被腐蚀对外形及性能等方面产生负面影响，给化工企业带来严重的损失。
2腐蚀的种类及其产生的原因
2.1化工机械设备腐蚀的种类
通常而言，化工机械设备腐蚀的种类大致可以分成2种，即局部腐蚀和均衡腐蚀。在化工机械设备腐蚀的众多种类当中，局部腐蚀是最为普遍的。由于金属极易与其他物质发生化学反应，因此，局部腐蚀主要表现为在化工机械设备的金属部分最易遭到腐蚀，而其他部位腐蚀的程度比较轻。
化工设备的均衡腐蚀与局部腐蚀呈现出了不同的特征，它并不是某一部分腐蚀严重，而是腐蚀程度很均匀，这种腐蚀类型也很常见，一般情况下，我们可以用线性函数来表达腐蚀的速率。这种均衡腐蚀一般出现金属长时间浸泡在液体当中，或金属与所处的环境中的某种物质发生化学反应，进而形成均衡腐蚀。
2.2化工机械设备遭受腐蚀的原因
导致化工设备遭受腐蚀的原因有很多，笔者从内因和外因两个角度进行了具体阐释。
2.2.1内在原因
对于内部原因的研究，也就是从化工机械设备自身说起。在化工机械设备整体构造中，金属居多，但金属防腐能力差，导致化工机械设备整体防腐能力下降。通常而言，金属的内部晶粒越粗，则其组合而成的设备抗腐蚀能力越差；反之则越强。一些化工机械设备在实际的工作中接触到的液体是不同的，各种液体的腐蚀能力也不同，因此，即使是同一型号的化工机械设备，在受到腐蚀程度上也有很大的差异。当化工机械设备投入到实际的化工生产作业中时，通常情况下，都是从金属零件部位开始腐蚀的，很多机械金属零件都是因表面过于粗糙而遭受腐蚀，金属零件表面的光滑程度决定着发生腐蚀的原因。化工机械设备不合理的设计结构也是导致机械设备受腐蚀的重要原因之一。如果化工机械设备结构设计不合理，就会使液体、尘土等积压，造成设备应力过大，进而出现局部腐蚀的情况。
2.2.2外部原因
根据化工机械设备自身的工作性质和工作特点，它是不可能不与含有酸碱类的化学物质接触的，这些物质腐蚀性很强，如果机械设备与它长时间接触，或未及时将含有这些物质的液体及时清理干净，就会导致机械设备被腐蚀。气体或液体的流动速度也会对机械设备造成腐蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果带有腐蚀性的气体或液体流动的速度越慢，对机械设备的腐蚀程度越小；反之，如果流动越快，则机械设备受腐蚀的程度也就越大。
如果对机械设备的管理粗糙，日常维护工作做得不到位，也会加重对机械设备的腐蚀。如果机械设备的零件已经开始腐蚀，就要对腐蚀部位进行及时处理。如果处理不及时，就会加重腐蚀程度，对机械设备造的使用性能以及使用寿命造成很大的影响。
3化工机械腐蚀机理研究
3.1电化学腐蚀机理
金属与环境介质之间发生一个阳极反应和一个阴极反应，即在金属内部形成一个电子回路。以金属为阳极，以环境介质为阴极，通过金属阳极的离子化，即可发生腐蚀。
3.2大气腐蚀机理
污染较重的区域，空气中含有大量SO2、CO2及硫化物等气体或粉尘，与水反应形成无机酸，并与铁等金属物体发生化学反应，从而导致金属物体的腐蚀。如钢铁极易被空气中的SO2腐蚀而遭到破坏。
4化工机械的防腐蚀对策分析
4.1化工机械设备的材料的选择
化工机械是化工生产流程中较为重要的一部分，当化工机械被腐蚀后，其性能会遭到较为严重的破坏。因此，在生产化工机械的时候，材料的选择是很重要的一部分。在材料选择中，需要综合考虑化工机械设备的设计使用年限以及设备的工作环境，选择性价比高的且具有合适的抗腐蚀性的材料。在化工机械设备当中，钢为最常见的材料，其中，因为价格低廉、生产简单，碳素钢的使用最为常见。对于一般的生产工艺中，碳素钢不会发生十分严重的腐蚀，可以适应很多的生产流程。但是，对于一些具有酸性或者高腐蚀性的化工生产来说，碳素钢的抗腐蚀能力就显得十分不足，发生大范围腐蚀的可能性极高。因此，在这种化工生产中，就需要选择抗腐蚀性能较好的钢，例如16MnCu等。
4.2化工机械的结构以及工艺的防腐设计
化工机械的结构以及工艺的防腐设计是决定化工机械的抗腐蚀能力的重要决定性因素。如果结构设计不合理，出现死角之类的结，那么化工机械的设备就容易发生腐蚀。一般来说，在进行结构以及工艺设计时，需要满足一下几个要求：一是在设计的过程中，要尽量使用同一种类型的金属材料，同时还要优化设计工艺避免出现结构上的死角，这可以减少由于介质的富集而形成不必要的腐蚀以及不同材料之间的电位差而致使腐蚀速度加快。二是在设计的过程中，需要在金属的表面喷涂或者电镀防腐蚀保护膜，使得化工机械的金属部分与电解溶液或者空气中隔绝，从而减少其被腐蚀的机会。三是在进行化工机械设备的焊接过程中，要保持焊接的连续性，减少甚至杜绝咬边以及焊瘤等缺陷的产生，避免不必要的腐蚀的发生。
4.3化工机械的电化学保护
化工机械的电化学保护是目前采用的最多的手段之一。电化学保护针对的是化工机械设备的金属本身，充分利用了电化学腐蚀的机理，采用了金属阳极的完全牺牲的方法，以此来保护金属内部的阴极，从而可以起到保护化工机械设备的目的。电化学保护方法可以使得金属设备表面产生一层金属氧化膜，从而使金属与电解液或者空气隔绝开来，使得金属设备被腐蚀的几率以及程度大大的被降低。该方法中所采用的阳极材料有铝阳极、镁阳极等金属。
4.4化工机械强度上的防腐蚀设计
化工机械设备的工作环境一般都十分恶劣，大多都具有一定的腐蚀性。长期在这种环境中工作，化工机械难免会被腐蚀，从而使得设备的强度下降，影响到了整个化工生产流程。因此，为了尽量减少化工机械的被腐蚀并提高其工作寿命以及工作性能，就需要对其的强度进行防腐蚀设计，不断的提高其抗腐蚀性能并增强其腐蚀余量，使化工机械能够在受到一定腐蚀的程度上可以继续工作。在实际的生产过程中，需要对化工机械设备加强监控，特别是那些接近设计使用寿命的化工机械，当发现有腐蚀产生时，要及时采取措施进行设备维护，以免造成更大的损坏。
5结束语
总之，化工产品对人们的生产和生活具有非常重要的作用，而在化工生产中机械设备的腐蚀无处不在，给企业带来损失的同时，给环境也带来不小的影响，因此须做好化工机械的防腐工作。要充分了解化工机械发生腐蚀的原因和机理，采取相应的防腐蚀措施，以减少腐蚀对机械设备带来的损害，实现机械设备的正常运行。
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论文作者:王艳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：机械设备论文; 化工论文; 化工机械论文; 金属论文; 电化学论文; 阳极论文; 发生论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;