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摘要：化工机械设备作为化工企业生产的基础设备，其安全、稳定、优质运行关乎企业的经济效益乃至生存与发展。化工机械设备大多采用金属构件，在化工企业生产条件恶劣的情况下，金属材料往往容易产生各种化学腐蚀和电化学腐蚀，在其使用过程中会导致材料腐蚀问题。化工机械设备发生腐蚀问题会严重影响化工机械设备的使用寿命及其安全性能。因此，本文对化工机械设备腐蚀原因及化工机械防腐技术进行了分析。
关键词：化工机械设备；腐蚀现象；防腐技术
1化工机械设备出现腐蚀现象的原因
一般情况下，化工机械往往是在高温、酸性介质多、碱性介质多的环境下工作。在这样复杂的环境下，化工机械设备中金属材料就极容易和生产过程中的酸、碱和盐等产生化学反应和电化学反应，而且这些反应发生概率比较大。在此背景下，就极度容易出现被腐蚀的问题。化工机械设备出现腐蚀现象，往往是直接和外界的化学物质相接触，同时，还会从部分延伸到化工工作的整体和内部。从机械化工的外部角度出发，化工机械设备很多时候都是展露在潮湿、高温、高压和酸碱性环境之中，这就增加了腐蚀现象发生的概率。另外，也会得到范围更广的延伸。从化工机械内部角度出发，会因为其与外界的化学物质发生反应而形成腐蚀。比如，在内部出现了泄漏的问题，就导致腐蚀由内而外的展现。
1.1化学设备自身内因是诱发腐蚀现象的重要因素
首先，化工机械通常使用较多金属材料，其防腐性能薄弱，这也是影响设备整体耐腐蚀能力的重要因素，具体讲，金属构件晶粒密度越大，耐腐蚀越差；其次，化工设备通常直接与化学溶液接触，溶液腐蚀性就会影响机械设备，一旦溶液腐蚀性较强，设备不可避免地遭受腐蚀；再次，为了降低机械设备腐蚀损伤，通常会进行防腐设计，但是，一旦设计不合理，就会造成腐蚀液的累积，设备腐蚀不可避免。
1.2多方面外因加剧化工设备腐蚀现象
从外因角度分析，首先，化工设备在运行中与化学品接触较多，一旦遭遇强腐蚀性，化工设备腐蚀危害很难避免；其次，在设备使用中，其接触的物质为气态或者液态，促使其在设备中发生流动，一旦速度过快，就会在设备的接触面产生应力，加大物质腐蚀性；除此之外，针对化学设备易腐蚀特点，化工企业会制定养护制度，定期进行腐蚀监测，形成针对性处理方式，但是，很多企业忽视设备养护工作，影响设备防腐效果。
2化工机械防腐技术
化工机械设备的腐蚀是个复杂的过程，往往是由很多因素引起的。腐蚀对化工机械设备的使用寿命和安全性能影响较大，乃至与化工企业的发展息息相关。为增强化工机械设备的防腐性能，主要可从以下几方面予以控制。
2.1选材方面
避免或减轻化工机械设备腐蚀的最根本办法，是针对特定的腐蚀环境选择合适的材料。首先要弄清楚设备所处的介质环境、温度及压力状况。比如，制造化工机械设备多选用价格较低、加工工艺简单的碳钢，其制作的化工机械设备如果在一般的化工生产环境中使用，不会发生严重的腐蚀，但如果在高浓度腐蚀性介质环境中使用，就很容易发生腐蚀，这主要是因为碳钢自身的防腐性能较弱。一旦化工机械设备及其零部件表面的防腐层出现裂痕或脱落，就会因发生电化学反应而使腐蚀速率加快，影响化工机械设备的正常使用。
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高浓度腐蚀性介质环境中，要尽量选择耐腐蚀性能较强的材料制作化工机械设备，虽然当时投资较大，但长远来看，耐腐蚀性能强的材料制作的化工机械设备所产生的效益及其使用寿命均远高于碳钢制作的设备，且耐腐蚀性能较强的化工机械设备也无需耗费过多的人力去管理和保养。
2.2设计、制造方面
在化工机械设备的设计和制作过程中，不合理的结构设计也会造成化工机械设备的腐蚀。因此，要想提高化工机械设备的防腐性能，就必须对化工机械设备采用科学的设计和制作工艺。
2.2.1结构设计及制作
设计化工机械设备时，首先，应尽量设计形状简洁的设备，避免设计复杂形状的设备，设备形状越复杂，尘埃和溶液就越容易沉积在设备内部，因不易察觉和处理而引起较为严重的腐蚀；其次，要尽量保证同一台化工机械设备及其零部件使用同种材料制作，制作过程中要尽可能避免焊接缺陷；再者，要避免化工机械设备出现缝隙，这是引起设备腐蚀的主要因素之一，尤其要慎重处理不同构件之间的连接处。
2.2.2预留腐蚀裕度
由于化工生产环境大多具有较强的腐蚀性，化工机械设备使用过程中会因腐蚀而导致其壁厚减薄，设计时除考虑工艺要求与设备强度要求外，还需预留一定的腐蚀裕度。由于腐蚀通常不是均匀发生的，腐蚀裕度一般取设备预期寿命所需腐蚀裕度的2倍。
2.3涂刷防腐涂料
涂刷防腐涂料是化工机械设备防腐的重要手段之一，目前我国化工机械设备常用的耐腐蚀涂料主要有生漆、油脂涂料、酚醛树脂涂料等。防腐涂料自身具有一定的防腐性能，将其应用在化工机械设备中，会无形中提高设备的耐腐蚀性；同时，在化工机械设备表面涂刷防腐涂料，能避免设备本体材料与腐蚀性介质的接触，还能减少电化学腐蚀的发生。化工机械设备涂刷防腐涂料时，需特别注意焊缝处，应确保设备与外界腐蚀性介质的有效隔离。
2.4电化学防腐措施
电化学防腐措施是根据金属电化学腐蚀原理设计的，主要是在已有化工机械设备上采取防腐措施，使金属作为短路原电池中的阴极，以降低金属结构的腐蚀程度。电化学防腐主要分为牺牲阳极保护法和外加电流阴极保护法。牺牲阳极保护法就是把电势较低的金属材料(如锌、镁、铝等)固定在需要保护的设备上，电势较低的金属材料作为阳极，需要保护的化工机械设备处于电池阴极，通过电势较低多金属的不断溶解消耗向被保护金属结构提供保护电流，从而起到保护化工机械设备的作用。外加电流阴极保护法就是把需要保护的金属作为阴极，把特定材料作为辅助阳极，形成电解池的两极，利用外加电流的方法来保护设备本体。
2.5加强设备的维护管理
要提高化工机械设备的防腐性能，除了适当采用高耐腐性材料制作设备、科学设计化工机械设备的结构、涂刷防腐涂料以及特殊情况下采用电化学防腐措施之外，对化工机械设备进行有效的管理和维护，也是十分重要的。如果说在化工机械设备服役之前对其进行有效的防腐设计赋予了其“生命”，那么后期良好的管理和维护则是保证化工机械设备“活下去”的重要支撑。
首先，化工企业需加强设备维修队伍的建设，一方面要引进专业的化工机械设备维修人员，另一方面还要针对现有的维修人员开展培训，丰富和拓展专业知识，让其全方位了解不同材质制作的设备的特性，以及设备常见的腐蚀现象、腐蚀原因、处理方法和防护措施；其次，化工企业要制定详细的设备管理和维护制度，不仅要明确设备管理人员和维护人员的职责，还要将责任落实到位，并严格进行考核与奖优罚劣；另外，还要做好化工机械设备的日常巡检、定期检修与特殊检测等，并如实记录存档，以利于后期开展检维修或更换等工作。
3结束语
总之，立足新的发展时期，化工机械设备防腐性能备受关注。因此，要结合化工机械设备类型，选择科学合理的防腐措施，拓宽防腐措施的途径，提升机械抗腐蚀性能。全面落实防腐培训与保养工作，重视检查与监督，以期切实提升设备使用安全性与可靠性。
参考文献
［1］李树义．浅谈如何提高化工机械设备防腐能力［J］．中国石油和化工标准与质量，2017(4):45．
［2］孙秋霞．材料腐蚀与防护［M］．北京:冶金工业出版社，2018．
［3］《化工厂机械手册》编辑委员会．化工厂机械手册［M］．北京:化学工业出版社，2018．
论文作者:刘志敏
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/13
标签：机械设备论文; 化工论文; 设备论文; 电化学论文; 腐蚀性论文; 性能论文; 发生论文; 《防护工程》2019年10期论文;