摘要:近几年,我国化工行业得到了飞速发展,人们也加强了对机械设备的重视,腐蚀是影响化工机械设备性能和应用的一项重要因素。化工机械设备在具体应用过程中,如果遭受腐蚀,将会对其物理性质和功能造成影响,如果腐蚀情况严重,将会缩短机械设备的应用寿命,甚至会影响应用者的健康。因此文章重点就化工机械设备腐蚀原因及防腐措施展开相关分析。
关键词:化工机械;腐蚀原因;防腐措施
化工机械设备在具体应用期间,设备零件接触到水、大气以及具有腐蚀性的溶液,都会导致设备遭受腐蚀,对其应用造成较为严重的影响。因此在对化工机械设备应用的过程中,应当从实际情况出发,做好对机械化设备遭受腐蚀的分析,并且采取相应的措施,完成相应的保养工作。
一、化工机械设备的腐蚀类型
(一)均匀腐蚀
随着社会的快速发展,化工行业的发展十分迅速。在化工企业的经营过程中,石化设备腐蚀的主要类型是均匀腐蚀,其指的是机械表面出现的腐蚀问题,这种腐蚀不会影响化工企业的稳定运行,但会在很大程度上影响机械的表面光泽和外观。在机械制造过程中,设计腐蚀余量有利于确保机械使用的稳定性,其标准是在一定时间内,腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚减薄量。
(二)局部腐蚀
在化工企业的发展中,局部腐蚀是主要的腐蚀类型之一,其主要是均匀腐蚀之外的一种腐蚀类型,具体是机械设备单独发生的部分,这种腐蚀不会为化工企业带来很大的损失,但这种腐蚀造成的威胁会胜于均匀腐蚀。与均匀腐蚀不同的是局部腐蚀极易完成监测、预防控制等工作,局部腐蚀引起的破坏不易被发现,但局部腐蚀严重的情况下,会在很大程度上影响设备运行的问题性,严重的还会出现瞬间破坏机械结构的问题引发意外。
二、分析机械化工设备遭受腐蚀的原因
(一)设备本身原因
不同设备采用的金属物质存在较大差异性,因此在应用过程中抵抗侵蚀的水平也会存在较大差距。从实际分析情况来看,腐蚀与金属的颗粒情况有着密切联系,侵蚀会随着颗粒变小而变得缓慢,而那些表面粗糙的部件,在实际应用过程中容易遭受侵蚀。此外一些结构发生突然性变化的部位,也容易遭受腐蚀。化工机械设备采用的金晶粒的粗细程度也会使设备在应用过程中遭受到不同程度的腐蚀。从实际情况来看,若晶粒粗糙,机械设备在应用过程中遭受腐蚀较快,反之腐蚀程度较慢。例如化工设备中应用的零件表面十分粗糙,其在应用过程中则容易被腐蚀,但是化工设备的零部件表面上会存在一层氧化保护膜,这层膜使机械设备在应用过程中具有较强的抵抗腐蚀的能力。
(二)外在原因引起的腐蚀
从本质上来说,腐蚀就是一种化学现象,若在实际生产过程中,介质的温度过高,则腐蚀现象会加剧。此外腐蚀的具体速度也会受介质的具体流速影响,腐蚀会随着速率变快而变得更加严重。机械设备在长期运行期间,旋转零件会产生剪力,设备会出现扭曲,这会造成电位降低,引起电池腐蚀,造成严重影响。在对机械设备进行管理的过程中,相关工作人员要做好相应的维护工作。特别注意的是化工机械设备在海洋环境中应用遭受到腐蚀要比一般环境更加严重。在海洋环境中,影响化工机械设备的腐蚀因素有海水含盐量、溶解氧、温度、酸碱性、流速以及海洋生物等,各项因素都可能加快腐蚀速度,例如海洋中的微生物生理作用会产生大量的二氧化碳、硫化氢等气体,这都会加快腐蚀的速度。
三、化工机械设备防腐蚀设计
(一)材料选择
在机械制造行业的发展中,企业主要应用的设备材料是碳素钢,这种材料需要的成本比较少,易于加工。通常情况下,碳素钢不易出现腐蚀,其在机械设备中的应用,能够满足机械设备防腐蚀的实际需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,化工行业的运行环境比较特殊,碳素钢无法满足设备的防腐蚀的实际要求,极易造成腐蚀严重问题。因此,在化工行业的发展中,企业需要将耐腐蚀材料应用到机械设备中,避免出现腐蚀问题。
(二)化工设备的结构工艺
第一,在设计机械构件的过程中,技术人员需要确保机械设备的简单化;第二,避免机械构件出现损坏和伤痕问题;第三,在应用机械构件材料过程中,需要使用单一的材料;第四,避免机械构件缝隙问题;第五,为了确保机械构件和腐蚀介质能够隔离,技术人员需要合理地选择防锈漆和结构形式;第六,避免机械设备中存在残留的水分,这样就不会出现容器状的凹处,在无法避免的情况下需要设置排水孔;第七,在焊接机械设备的过程中,技术人员应该确保其不会出现内应力、应力集中问题,并应用连续焊接工艺,这样就不会在焊接过程中出现内应力;第八,在焊接过程中,应该减少焊接缺陷问题,避免形成新的腐蚀点;第九,技术人员需要合理地设计构件的连接夹缝。
四、化工机械设备的防腐措施
(一)使用防腐涂料
防腐涂料是一种操作比较简便的腐蚀措施,现已被应用到化工机械表面中,其主要是在机械设备表面涂抹防腐材料,阻止空气、水汽进入机械设备中,有效地解决设备表面的防腐问题。防腐涂料的主要作用是:第一,屏蔽作用。防腐涂料有利于阻隔腐蚀介质和化工机械设备,这样就能够阻断腐蚀通路,提高化工机械设备的电阻。第二,缓蚀作用。特定的颜料能够在成膜物发生水反应后,对金属表面进行保护,延缓腐蚀侵蚀问题。第三,阴极保护作用。与底材金属电极电位相比,漆膜电极电位比较高,现已被应用到腐蚀电池中,其中的漆膜作为牺牲阳极而保护金属表面。现阶段,防腐蚀涂料已在化工领域中得到了一定的应用,防腐蚀涂料的主要作用是延缓化工设备的腐蚀,取得了良好的效果。
(二)电化学保护方法
为了确保化工企业的正常运行,技术人员需要改善金属物质自身的本质,这样就能够实现金属和空气的有效隔离,应用表面处理措施提升抗腐蚀能力。电化学保护措施的本质是应用牺牲金属阳极的方式保护金属内部的阳极,发挥出较强的防护作用,其中常用的材料是铝阳极、镁阳极。
(三)牺牲阳极保护措施
化工企业在应用牺牲阳极保护法的过程中,需要将牺牲阳极焊接在机械设备中,并应用螺栓固定机械设备,在固定螺栓的过程中,技术人员需要对阳极和金属进行绝缘处理,一般应用的隔离材料主要是橡胶垫和尼龙垫,在应用阳极焊接设备构件的过程中,需要确保阳极和金属留出相应的距离,避免阳极和金属进行接触。在现代化社会的发展中,应用比较广泛的方法是牺牲阳极保护法,这种方法主要是保护化工装置、地下管道、锅炉等。
(四)设备防腐蚀方法
化工企业针对机械设备防腐蚀的方法很多,技术人员需要从金属自身特质的角度进行考虑,避免金属和腐蚀性介质直接接触,并在金属表面涂抹防腐蚀材料。其中,电化学保护法的原理是应用电化学机理优化机械设备的性质,这样金属设备会转化成腐蚀电极中的阴极,对设备进行防腐蚀保护,常用的方法是外加电流法和牺牲阳极保护法。其中,外加电流法指的是将需要保护的金属作为电池一极,将另一种附加电极作为电池另一极,并将需要保护的金属作为阴极,并添加外加电流,保护阴极的金属;牺牲阳极保护法指的是将被保护金属材质相同的金属作为阳极,将其固定到被保护的金属中,作为腐蚀电池,被保护的金属作为阴极,这种方法具有较强的合理性,现已被广泛应用到各个行业的发展中,取得了预期的效果。
总之,化工机械设备应用期间会受到不同程度的腐蚀,这会对设备在应用过程中的性能产生严重影响。因此相关工作人员在实际作业过程中要不断对防腐措施进行分析,采取相应的措施,提升机械化工设备在应用过程中抵抗腐蚀的能力,确保化工生产的顺利进行。
参考文献
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[2]石军朝.浅析化工机械设备腐蚀的原因及防腐措施[J].化工管理,2018(22).
论文作者:李晓明,刘瑶
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:机械设备论文; 阳极论文; 过程中论文; 化工论文; 金属论文; 设备论文; 技术人员论文; 《基层建设》2019年第13期论文;