化工设备腐蚀及其防范措施分析论文_刘斌香,崔连红,魏瑞柱

化工设备腐蚀及其防范措施分析论文_刘斌香,崔连红,魏瑞柱

山东中天科技工程有限公司 山东淄博 255000

摘要:化工企业是由各种设备组成的(汽轮机、压缩机、泵、换热器等),是企业生产能力及规模的重要体现.在化工生产中,化工过程设备和管道都会或多或少的由于内部介质或外界因素受到不同程度的腐蚀,影响化工生产的质量及设备的安全性.腐蚀是自然界中非常普遍的现象,特别是在化工生产中,各种材料及其制品都会因某些因素而发生腐蚀.腐蚀不但会使生产停顿,物料流失,也会造成污染环境、损耗资源和能源、降低产品质量、阻碍新技术的开发等不良影响.鉴于此,本文是对化工设备腐蚀及其防范措施进行研究,仅供参考。

关键词:化工设备;腐蚀;防腐管理

引言:

化工企业的生产运行需要各种化工设备的辅助,但因为很多外部因素的影响,化工设备的实际使用过程中常常会存在某种程度的腐蚀问题,这就会影响到整个化工设备的安全稳定运行,同时也会影响到化工企业的生产,因此必须要做好化工设备腐蚀防范措施。

一、化工机械设备防腐的重要性

化工设备的腐蚀问题是非常常见的问题,从理论上来说,人造物质从其诞生之日开始就必然会受到外部因素的影响。对于化工企业中的各种设备来说,因为其和介质接触时往往会产生电化学和化学反应,容易出现腐蚀的问题,导致化工设备的部件性能降低,影响到实际的生产。这种腐蚀问题的存在对化工企业而言无疑会带来很大程度的影响,也会导致能源和资源的大量浪费。导致化工设备产生腐蚀问题的介质非常多,例如说化工企业内部空气环境中存在的腐蚀性溶液分子,或者生产环境中的酸碱盐溶液等,都很有可能促进化工设备的快速腐蚀,导致其使用寿命在很大程度上降低。化工企业生产环境中常常会包含了很多高毒、强碱、强酸的设备与原料,而这样的腐蚀性破坏很容易导致化工设备出现泄露或者爆炸等危险事故,让作业人员的生命安全受到很大程度上的威胁,若事故出现后还会对生态环境带来较大的污染。因此,对于化工设备腐蚀的问题,我们必须要对其腐蚀类型进行全面分析,并采取科学有效的措施来防范化工设备腐蚀,确保化工企业的持续健康发展。

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二、国内化工设备发展特点

现代企业的化工设备发展主要有两方面的特点:

1、设备科技含量增加.结构越来越复杂,功能原理多种多样.化工过程设备的用途、介质特性、操作条件、安装位置和生产能力千差万别.装置工况条件更加严苛,工作温度、工作压力、容器尺寸、壁厚、单台重量不断攀升等,往往要根据功能、使用寿命、质量、环境保护等要求,采用不同的工作原理、材料、结构和制造工艺单独设计,因而化工过程设备的功能原理多种多样.

2、设备的工作环境多样化,影响设备安全因素繁多.设备往往在温度高、压力大、腐蚀性强等恶劣状态下工作,设备安全受到巨大挑战,因此是一种具有潜在泄露、爆炸危险性的特种设备.对连续生产的现代化企业,过程设备失效会导致全线停产,是企业效益受到严重影响.

三、腐蚀的原因和分类

1、腐蚀的原因

金属本身的成分和结构组成是锈蚀的根据,外界条件(例如:温度、湿度、介质的性质、流动状态、介质与金属的面积等)是导致金属发生锈蚀的直接诱因.在工业生产中特别是化工企业的生产,往往介质中含有大量的CO2、H2S、SO2、氢氧化物、硫化物、卤化物等有害物质,有些设备还会在伴有高温和潮湿等环境下工作,在这些因素的共同作用下,金属与上述有害物质发生物理化学反应,导致腐蚀.

2、腐蚀的分类

化工设备的腐蚀主要是金属腐蚀,对于腐蚀,有以下几种分类方法:

(1)根据腐蚀产生的机理进行分类:金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀等类型.金属与非电解质直接发生化学反应从而使得金属发生一定程度的损坏的现象称为化学腐蚀,腐蚀过程是一种纯氧化和还原的反应.化学腐蚀过程中,金属与电解质溶液发生电化学作用而引起破坏,并且在腐蚀过程中伴有电流产生的现象,称电化学腐蚀.它是金属在与电解质发生反应的过程中由于阳极失电子、阴极得到电子以及电子之间的流动而形成的一种腐蚀,腐蚀极化图是研究电化学腐蚀动力学的重要工具.金属在大气、工业用水、海水、各种酸碱盐溶液中发生的腐蚀都属于电化学腐蚀.

(2)根据腐蚀产生的原因和表象分类可以分为:剥层腐蚀、工业大气腐蚀、高温氧化腐蚀以及海洋大气腐蚀等.

(3)根据化工设备金属的破坏形式分为全面腐蚀和局部腐蚀两种;全面腐蚀是在整个金属表面以相同速率向金属内部扩散,相对危险性较小.局部腐蚀包括:点蚀、晶间腐蚀、氢致开裂、电偶腐蚀、腐蚀疲劳和磨损腐蚀等;其中:磨损腐蚀指金属在高速流动的或含固体颗粒的腐蚀介质中,以及摩擦副在腐蚀性介质中发生的破坏,造成腐蚀损坏的流动介质,可以是气体、液体或含有固体的颗粒、气泡的气体等,磨损腐蚀是化工设备中常见的腐蚀形式之一.

(4)根据腐蚀环境分类还有高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、酸腐蚀、碱腐蚀、氧腐蚀氢腐蚀、硫化氢腐蚀及海水腐蚀等.

四、化工设备防腐措施分析

1、防腐设计

造成化工设备腐蚀的原因很多,应当从主客观因素出发对腐蚀原因进行全面深入的分析。在化工设备的设计过程中,要求设计人员必须要真正应用相关防腐知识,结合设备的实际使用目的、使用环境、生产性质来进行设计。设计时应当坚持从结构、防腐方案、材料性能、设计工艺等方面着手。近年来现代信息技术的发展,很多新的技术和理论逐渐应用到设计工作中来。对化工设备来说,设计人员应当积极依靠现代设计方法,使用计算机辅助系统进行设计,尽可能的提升设备的安全性和稳定性。

同时,确保化工设备和构件材料的一致性,连接位置避免存在过大的缝隙,焊接过程中必须严格控制。根据化工设备的实际需求,对焊缝位置的涂漆作业予以科学安排。结合设备的具体性能,确保结构设计的科学性与合理性,确保焊缝涂漆防腐功能得以充分发挥,保证焊缝连接的准确性,更好地发挥化工设备的作用,为化工生产提供便利。

2、化工设备表面预处理

对于化工设备的防腐处理,必须要认识到,化工设备表面处理是其中非常重要的一个环节,同时也是进一步增强化工设备防腐性能的关键性因素。从当前的实际情况来看,化工企业常常选择的表面防腐手段通常包含了喷砂与喷剂两种类型。在具体的操作中,首先需要对化工设备表面结构实施处理,选择合理的预处理方式对设备表面进行清理,特别是针对较为严重的锈蚀现象或氧化现象更应当引起重视,确保化工设备表面的清洁干燥;第二是应当着重对喷砂或喷剂材料进行选择,可结合化工设备实际生产中常常遇到的问题来合理选择,确保材料的适宜性,增强设备的抗腐蚀能力,对于所选择的材料在进行配置的过程中也应当根据相应的标准规范,防止不规范操作对最终的喷涂效果造成影响;最后是在处理作业中也需要做好严格的管控,保证化工设备表面的各个位置都被顾及到,尽可能避免出现腐蚀性漏洞。

结束语

在化工生产过程中,化工设备是非常重要的硬件,设备的稳定性和运行效果都会在很大程度上影响到实际生产效率。所以为促进化工设备防腐性能的提升,必须要合理进行设计,在实际使用过程中做好有效的防护,采取物理和化学相结合的防腐手段,确保化工设备的安全运行。

参考文献

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[4]许启虎,张翠红.化工设备制造中存在的问题分析[J].化工管理,2017(36):170.

论文作者:刘斌香,崔连红,魏瑞柱

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期

论文发表时间:2018/6/13

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