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摘要:在我国现代化工产业高速发展的条件下,各类化工设备取得了广泛的应用。但是多数现代化工设备在长时间使用过程中会出现一系列腐蚀问题,影响化工设备实际作用效果。基于此,就应针对化工设备常见的腐蚀问题设计一系列防护技术,将现代化工设备出现腐蚀问题的几率降到最低。
关键词:现代化工设备;腐蚀问题;防护技术
1现代化工设备的腐蚀问题
1.1机械设备材料
大部分的化工机械设备都是用金属做成的,但是金属都比较容易被空气氧化或者被其他物质腐蚀。我们经过对化工设备的腐蚀现象进行分析,发现金属防止腐蚀的性能和组成金属的金属颗粒的大小是成反向变化的关系,就是组成金属的金属颗粒越小、颗粒的密度越高,金属的防止腐蚀性能就越好,反之则越差,例如铁质的金属。制作化工机械设备的原材料种类很多,其中就会有一些是那种由粗金属颗粒制作而成的金属材料,就会造成机械设备腐蚀的速度加快,尤其是铁金属制成的外壳或者零部件,铁金属即便不在化工环境中,也是非常容易被氧化和腐蚀的。
1.2环境因素
化工设备的种类繁多,应用领域也是各种各样,同时一种设备的应用领域也是多变的,同一个生产设备可以有多种用途,被用于各个不同的领域,比如高温气体环境、大气环境、土壤环境以及大气环境等。在我国的一部分地区,特别是在工业密集的地方,工业污染比较严重,空气中会掺杂着浓度相对较高的腐蚀性介质,比如二氧化硫,二氧化碳,硫化氢,这些酸性气体与空气接触混合后会产生无机酸,如果化工设备与这种介质进行直接接触,就会对设备产生直接的腐蚀作用。特别是二氧化硫,空气中的二氧化硫经过一系列的化学反应会形成酸雨,酸雨是一种强腐蚀性的东西,对化学设备的破坏性是极大的。高温干燥的环境是化学腐蚀的条件,潮湿的环境是电化学腐蚀的条件,因此虽然环境的不同导致腐蚀的种类不同,但是同样都是导致了腐蚀的结果,造成了严重的、不可估量的损失,我们应该采取措施加以解决。
1.3 机械设备腐蚀的内在因素
机械设备腐蚀的内在因素就是由于设备自身所造成的。化工设备在使用的过程中会在一些部位使用一些金属,如果存在非常活泼的金属时,在接触到电解质的话就极易发生化学反应,进行电腐蚀,电腐蚀在预防上存在很大的难度,一旦发生,就会对金属造成一定的损失。
2现代化工设备腐蚀问题的防护技术
2.1机械材料选用
我们可以通过合理的选用金属材料,来达到防腐的目的,也就是说可以根据每种金属具有的防腐性来搭配制造化工机械设备,根据每个化工设备的工作环境的不同,来选择用不同的金属材料制造化工机械设备,比如说在浓硫酸环境中我们可以选择用钢制成的机械设备,在氧化性比较强的环境中选择用钛金属做成的化工机械设备,在氢氟酸环境中选择用蒙乃尔材料做成的机械设备等,也就是说通过还原性和非氧化物质来降低腐蚀的速度。还有就是加工的方法和利用合成金属也能提高设备的防止腐蚀的性能。一般情况下,单纯的某种金属的在抗氧化方面的性能都相对较差,而加入少量的金、银等金属的造价又特别高。因此对于这些成本相对较高的零部件要采取重点保护的办法,要想使得化工设备整体性能得到提高,就要把化工设备的零部件按照原材料的使用年限的不同来进行分类,避免由于部分受到腐蚀而影响机械设备的整体。
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2.2优化现代化工设备整体结构
现代化工设备腐蚀现象会受到设备整体结构的影响。如果现代化工设备整体结构不合理,必然加大现代化工设备与化工材料相互反应的几率,加大现代化工设备出现化学腐蚀和电化学腐蚀的可能。为避免各项腐蚀问题无限扩大,就应对现代化工设备整体结构实施优化处理,尽可能地简化现代化工设备结构,从而避免现代化工设备在使用过程中出现腐蚀问题。此外,在现代化工设备整体结构设计时还应考虑设备外部结构对其的保护作用,有效提升现代化工设备抗腐蚀效果,使得现代化工设备使用寿命得以延长。此外,还需要相关人员从现代化工设备整体结构的角度出发对腐蚀问题实施优化处理,有效控制各项腐蚀问题对现代化工设备实际作用效果产生影响 。
2.3运用有效的机械设备防腐方法
要对机械设备的腐蚀进行有效的控制,包括处理金属表面和改善金属本质。1)对化工机械设备的表面进行涂层这种防腐的方法是最为直观,最为常见的方式。在实际操作中要选择防腐能力强的涂料,涂抹与机械设备的金属表面上,使之与外界环境中腐蚀的物质完全隔离,还要注意焊接的缝隙位置和死角位置。机械设备涂层的存在,并不会改变机械设备的强度和结构,反到会对机械设备起到保护的作用。在进行涂抹时,一定要对涂抹能力和防腐能力进行严格的要求,还要对涂料的材质、形状以及使用的条件进行整体性的掌握。2)运用化学方法控制机械设备的防腐这种防腐措施的方法主要有两种,分别是牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法指的就是将电势低的合金或金属作为电池阳极固定在设备表面,那么机械设备就成为了电池阴极,从而进行保护。例如,这种方法已经在地下管道、锅炉等方面取得了良好的效果。外加电流法指的就是通过外加电源对设备进行保护,这种方式经常会在化工企业的输油管或是地下水管的防腐中被应用到。
2.4环境防腐处理
环境问题是引发腐蚀问题产生的一大原因,由于高温干燥或是潮湿的环境,还有空气中的无机酸都为腐蚀的产生提供了“温室”,起到了催化作用,因此从此处着手,会收到一定的效果。除去环境中的腐蚀性物质,比如氧气,氧是氧化还原反应必有得元素,而腐蚀反应中常见的就是氧化还原反应。我们可以通过脱氧剂来去除氧气,也可以利用防腐剂在设备表面形成一层保护膜,对于潮湿的环境也可以适当的对其进行除湿。总的来说,就是破坏掉腐蚀的“温室”,不给它提供产生腐蚀的条件和机会。
2.5电化学防腐
站在化工企业整体防腐工作的角度对问题进行分析,想要有效降低和避免腐蚀问题的发生,对于化工企业内容的金属机械管理方面要给予特别的重视,一般采用金属材料作为原电池的阴极。在这样防腐的情况下,具体操作措施主要体现在以下几个方面:(1)对于外加电流做好相应安全防护操作,这种操作模式的主要原理为,对于需要转变性能的金属,及时用外加电流进行辅助操作,使其顺利转变为阴极,同理,根据实际情况的需要,也可以相应的转化为阳极,如此一来,可以有效降低电化学腐蚀的概率。(2)牺牲阳极保护。这种措施针对的对象主要是需要进行安全防护的金属,如果电势所处的位置要低于正常标准要求,此时的金属可以转化为阴极,另外一面就可以以阳极的形态存在,如此,便可以有效对阴极金属进行安全防护,有效防止电化学腐蚀问题。
结语
了解到现代化工设备在长时间运行过程中出现的腐蚀问题主要有化学腐蚀和电化学腐蚀这两种,这就需要结合现代化工设备出现腐蚀问题的原因制定有效防护措施,逐步提升各项技术手段在各项防护措施中的作用效果,严格避免现代化工设备在运行过程中出现腐蚀问题。此外,上文还通过多个方面介绍了现代化工设备腐蚀问题的防护技术,在控制设备腐蚀问题的同时,提高现代化工设备的使用效率。
参考文献
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论文作者:郭翠东
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/3
标签:化工设备论文; 金属论文; 机械设备论文; 环境论文; 化工论文; 电化学论文; 阳极论文; 《防护工程》2019年第6期论文;