化工机械设备腐蚀原因与解决措施

摘 要：为了研究化工机械设备腐蚀原因并提出相应解决措施。笔者结合自身化工设备维修多年工作经验，根据不同装置、不同设备的工作原理，分析了设备腐蚀特点。得出了设备金属部件分子结构紧密且细晶粒材质抗腐蚀效果好，反之越差；环境因素和人员操作为设备腐蚀的主要外因。通过合理的防腐结构设计、设备及管网的材料优选并结合匹配的涂层保护可以有效进行设备防腐。

关键词：化工；机械；设备；腐蚀；解决措施

市场经济的发展带动了材料及其相关化学工业的发展，其中化工领域发展尤为迅速，化工厂设计的日益科学与相关塔、釜、罐、泵等基本化工设备制造的日益先进都给化学工程的发展带来了促进作用。但任何的技术发展都需要考虑经济性与实用性，以化工机械设备的腐蚀问题来说，需根据不同装置、不同设备的工作原理及其处理介质进行防腐措施加固，充分保障设备完备性。

1 化工机械设备腐蚀问题分析

1.1 设备腐蚀的特点

石油石化行业为高危行业之一，其产品制造需要特种装置在一定温度、压力和其他苛刻环境下控制性进行。因为其生产工艺环节特殊，反应介质多种多样，且大多数为复杂有毒化学品，所以腐蚀性与各种理化性质交互。从生产装置来看，石油化工装置中通常放置苯乙烯、苯酚丙酮、氯乙烯、间甲酚、烷基苯的烷基化、烧碱等具有腐蚀性质的原料。从腐蚀介质看，主要是化工生产设备接触的酸性催化剂，烧碱生产中的Cl-及浓碱液，尿素生产中的甲铵液，烷基苯装置中的氢氟酸等。石化生产设备的用材种类多，生产本身又具有技术复杂、危险性大、连续性强等特点，如果设备在设计、制造、安装、操作、维修中考虑不周，或者在防护施工过程中某一环节稍有疏忽，均有可能增加腐蚀隐患的发生。

1.2 设备腐蚀内因

特殊化学反应需要特殊环境进行，以精细石油化工为例，其对产品纯度要求高，反应速度控制灵敏，且随着自动化生产的引入，还需设备具备良好的信号传输、温感、压感等要求。所以对于同一设备的不同部件在材质要求上不同，甚至在加工规范上也有不同规范。归根结底是为了适应生产，抗击腐蚀的发生。就金属部件腐蚀内部原因而论，其材质分子结构性對于腐蚀有着规律性影响，通常分子结构紧密且细晶粒材质抗腐蚀效果好，分子结构疏松且粗晶粒材质抗腐蚀效果差。而且无论何种结构金属材料的选择还需保证其不与反应介质产生化学反应，影响正常生产。而随着设备的长时间运转导致的震动、介质冲蚀、应力损伤、微生物滋生等问题还会给设备的焊缝和连接部位产生损伤，所以该部位为腐蚀易发生区，需严加防范。

1.3 设备腐蚀外因

金属腐蚀通常有细菌腐蚀、电化学腐蚀和腐蚀介质直接接触导致的腐蚀，而化工设备在出厂时往往对于抗腐蚀性有相应防护措施，例如管道镀膜、零件焠火、不锈钢处理等。但是在安装或者使用过程中往往会因为违章操作或者设备震动、热胀冷缩而引起焊缝和薄弱处产生细微裂纹，导致防腐措施局部失效诱发腐蚀。但是循环水钢架结构本体和风机设备疏于管控维护，诱发腐蚀引起的循环水塔坍塌等严重安全问题，所以环境因素和人员操作为设备腐蚀的主要外因。

2 设备防腐措施及办法

2.1 合理的防腐结构设计

防腐结构设计包括过滤器、放空装置、单流阀等主动与被动防腐功能的运用，简言之，就是通过合理的管网设备结构布置与连接紧固情况综合性配伍，充分保障设备的应力稳定、结构完整、工作效率等问题，从而避免腐蚀的发生。当前针对机泵密封腐蚀问题行业中已经发展了干气密封技术，相比其他传统技术稳定性更强，充分避免了设备本体和相应管网的腐蚀。

2.2 材料优选

石油化工设备通常在高浓度、高腐蚀性的环境下使用，所以在采购机械设备之前，要选择耐腐蚀性强的金属材料。首先，要充分了解设备的使用环境，包括温度情况、腐蚀物质成分、浓度、应力状态等。其次，采购时要特别注意机械设备的规格、类型、结构和要求。再次，挑选时充分考虑设备的使用年限，需要满足生产寿命要求，保证机械设备和管道材料劣化均匀，综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置，从而减轻腐蚀程度。最后，还要重视设备的加工工艺，包括力学性能和防腐性能，例如机械设备的硬度、抗疲劳性、冲击韧度、强度以及零件腐蚀敏感度、晶粒粗细等。

2.3 涂层保护

防腐涂料、镀膜等工艺能有效隔绝腐蚀介质与金属的直接接触，充分保障设备安全，但是由于化工机械分为动/静设备，而涂层的抗剪、抗拉特性不一，使用时需要根据使用部位工况和设备运转情况进行设计，避免涂层破损导致的介质污染和设备损坏。

综上所述，石油化工企业必须在设计、使用和维护各环节制定并采取有效的防腐策略，利用新型的防腐技术，提高机械设备的耐腐蚀性能，有效保证机械设备安全稳定运行，延长其使用寿命，减少企业生产成本，提高企业经济效益，为石油化工企业的安全稳定生产提供可靠动力。

参考文献：

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[2]郭维娜，张国栋，杨巧莲.浅析化工机械设备腐蚀原因及防腐措施[J].城市建设理论研究（电子版），2013（36）.

[3]景艳.刍议化工机械设备的防腐设计与应对措施[J].科技创新导报，2012（36）.

作者简介：

梁洪飞（1983- ），男，河北承德人，毕业于辽宁科技学院工程机械专业，从事化工设备的日常管理、检测与维修工作。