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摘要:化工设备在使用中无法避免设备腐蚀和被破坏的现象,另外化学设备的稳定性也是影响企业发展的重要因素。本文结合化学设备防腐和出现故障的原因,然后采取有针对性的预防措施和处理方法,尽量减少因腐蚀而破坏设备,进而提高化工企业的生产效率。
关键词:化工机械设备;腐蚀原因;策略分析
引言
生产过程往往是安全与危险并存,化工企业由于生产条件恶劣,更容易产生安全事故,因此,在生产过程中,企业必须加大对安全因素的关注度。据有关调查统计,化工企业安全事故多发的原因在于化工机械设备存在故障,操作过程中失灵以及机械腐蚀问题的影响。机械设备作为化工生产的基础条件,如果出现机械腐蚀严重状况就会影响工程的整体进度,为了提高整个工程的质量安全,减少安全隐患,就需要化工企业停产检修,进而影响企业的经济效益。化工生产的机械设备的实际使用寿命远远低于理论值,几乎缩短了40%,这也要求化工企业积极分析机械腐蚀原因,进行解决举措的创新,提高企业的工程安全。
1化工设备防腐的重要性
腐蚀的含义分为广义的腐蚀和狭义的腐蚀,所谓广义的腐蚀,就是指材料和环境之间相互作用,相互影响,最后材料的性能方面受到了影响;所谓的狭义的腐蚀,是指材料金属和环境之间发生了化学反应,或者是进行了物理的溶解反应,从而金属表现出了不同程度的破损。化工设备腐蚀是一个非常普遍存在的问题。从理论上讲,人工制造物质在出现时就受到外部因素的影响。对于化工企业生产中的各种设备,当它们与外部环境中的介质接触时将会发生电化学反应,从而导致化工设备发生腐蚀问题,严重降低了化学设备部件性能以及在实际中的应用效果。这种腐蚀问题的存在将会严重影响化工企业的生产过程,也会浪费大量的能源和资源。化工企业生产中各种设备都会受环境中各种介质的影响,发生腐蚀问题,例如,化工公司环境中腐蚀性溶液分子或生产环境中酸碱盐水等会,都会促进化学设备的快速腐蚀,大大缩短设备的使用寿命。化工企业生产环境中往往含有大量高毒,强碱,强酸的分子和原材料,这种腐蚀很容易发生化工设备泄漏或爆炸等危险事故,从而严重威胁操作人员的生命安全,同时事故也会严重污染环境。因此,在对于化工设备进行防腐蚀过程中,要全面掌握腐蚀的原因和类型,采取科学合理的防腐措施,防止化工设备被腐蚀,确保化工企业健康稳定的发展。
2化工设备腐蚀问题分析
2.1内部腐蚀原因
在生产化工机械设备的过程中,由于机械设备的构造材质有所差异,这就使得其对不同物质的抗腐蚀能力也有所差异,密致的金属结构抗腐蚀性要高于粗糙结构的,例如钢结构的腐蚀性要高于铁。且机械设备中较为突出的零件极易受到腐蚀,同时设备的衔接部分极易受到腐蚀,机械设备的开口、缝隙和死角处的腐蚀速度要快于其他部位,如果化工机械设备的表面较为粗糙那么就较为容易受到腐蚀,如果设备表面较为光滑且有氧化膜对其进行保护,腐蚀速度较慢。
2.2外部环境原因
(1)腐蚀性气体和液体的影响。化工产品的原料多来自具有腐蚀性的强酸或者强碱溶液和气体,因此在生产过程中机械表面会与溶液和气体之间必然会发生化学反应。由于原料本身具有特殊性和一定的危险性,如果对其不及时进行清洗和后续处理,如填埋,中和。具有腐蚀性的溶液和气体不仅会腐蚀机械设备,还会污染水源和空气,降低生产过程中的安全性,严重的会造成人身和财产损失。(2)气体和液体的流动速度。实验和实际操作证明,气体和液体的流动加快,会使它们与金属表面接触面积增大,从而加快材料化学反应的速度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由此可以得出结论,如果化工厂设备的密封程度不足,也会加快腐蚀性气体和液体的流动速度,从而使其与机械设备接触面积增大,加快金属设备表面腐蚀的速度。(3)安全生产意识不足。由于化工产品生产具有一定的危险性,因此在生产中需要相关人员培养极强的安全生产意识,以降低意外发生的几率,切实维护化工企业的经济利益。尽管现代化工企业已经基本实现全自动化生产,操作的危险性大幅降低。而部分人员的安全意识相对薄弱,发现设备出现问题没有及时进行上报,设备的腐蚀程度没有得到很好的控制。
2.3缺乏实效的维护保养
化工设备在正常使用情况下,由于设备的制造材料质量比较高,成本比较大,在使用中的时间还是比较长,但前提是设备必须在后期得到有效维护和保养的情况下,才能达到化工设备长时间稳定运行的目的,另外化工设备在生产过程中由于所处的环境比较恶劣,所有设备部件都存在一定的腐蚀和磨损,如果在维修和保养环节出现脱节的现象,那么就很难保证化工设备在使用中的各项功能,从而严重威胁操作人员的生命安全,发生安全事故;另一方面化工行业的生产具有连续性的特点,对设备维护和保养的时间比较短,化工设备普遍存在疲劳运营的现象。而在实际操作中由于不能及时对设备定期维护和保养,导致设备出现故障,最终影响了化工生产的正常运行。
3化学设备防腐蚀措施
3.1合理选择设备材料
现阶段在化工机械设备的生产过程中通常使用碳素钢为基本建设材料,这种生产材料成本较低、易于采购、加工便利性高,在普通环境下应用机械设备通常不会受腐蚀影响较为明显,但是如果应用于化工产业当中,由于该环境中具有高腐蚀性,这就使得碳素钢等建设材料在酸气、盐雾等介质的影响下,会不断提高其受腐蚀的速度,尽管相关企业在实际应用过程当中会定期对化工设备进行防腐涂漆,但是如果保护层受损或是出现脱落现象,就会不断扩展电化学腐蚀的现象,从而使得设备的使用寿命大大缩短,因此,为了有效提高设备的抗腐蚀性,多采用耐腐蚀性强的普通低合金钢作为基本建筑材料,尽管低合金钢成本高于碳素钢,但是从整体收益来看,以低合金钢为基本材料的设备的效益要高于碳素钢设备,且使用寿命也相对长于普通设备,因此,利用低合金钢作为建筑材料的化工设备具有较高的性价比。
3.2对设备表面进行防腐处理
化学设备的腐蚀一般都出现在设备表面,所以可以对设备表面进行防腐蚀处理。目前对设备表面进行防腐处理的主要措施有喷雾和喷砂的方法,设备表面在防腐处理之前需要进行预处理,然后再采用喷砂的方式清理设备表面的腐蚀,保证设备表面清洁,干燥且无污物。在防腐处理过程中,要科学配制喷雾剂,严格控制喷雾剂中的稀释剂,碱性剂和辅剂的混合比例,并由专业人员对喷雾剂进行搅拌,搅拌完成后,确定喷涂方式,根据不同类型的设备,使用不同的喷雾剂和不同的喷雾方式。
3.3优化机械焊接与缝隙处理水平
为了进一步提高机械设备自身的抗腐蚀能力,确保工程的顺利开展,需要化工企业不断优化提高机械焊接与缝隙处理水平。如果焊接过程中出现断焊、未焊透、咬边等焊接缺陷的话,很容易造成机械焊接腐蚀问题,进而影响整个机械焊接的质量和进程。简单来说,焊接过程中的焊瘤问题会造成机械应力出现集中问题,甚至导致机械的凹陷边出现夹缝,断焊问题也会严重影响机械设备自身集中内应力的要求,这些种类多样的焊接缺陷问题的存在严重影响整个机械设备功能的发挥和正常使用,因此,必须要引起企业相关部门的高度重视,积极采取有效措施进行解决。
结语
在化学生产过程中,化学设备是生产线非常重要的组成部分,设备运行的稳定性和和安全性严重影响实际生产效率。因此,为了提高化工设备的防腐性能,在实际使用过程中要合理设计,有效保护,并采取物理和化学相结合的措施,来确保化工设备安全正常的运行。
参考文献:
[1]陈鹏程.化工设备换热器的常见腐蚀与防腐[J].当代化工研究,2017(11):86-87.
[2]李丹.化工设备的防腐控制方案研究[J].中国设备工程,2018(02):49-50.
论文作者:唐章
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/26
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