1、1关于化工机械设备的腐蚀以及防腐研究摘 要：腐蚀是化工机械设备在使用过程中常见的问题之一，对于化工设备的正常运行以及日常的生产造成严重的影响，所以关于化工设备的腐蚀剂防腐成为了研究的热点和重点之一。本文在阐述腐蚀的特点以及机理的基础上，详细的探讨了化工设备的防腐措施。 关键词：化工 机械设备 腐蚀机理 防腐措施 化工行业是我国国民经济中一个重要的行业，不仅关系到我国国民经济的快速发展，也关系到人们生活的正常保障供给。机械设备在化工行业中有着的广泛的应用，可以说化工行业离不开机械设备。大部分的机械设备在工作的环境中，由于环境的因素以及使用过程的原因会产生腐蚀的现象。机械设备的腐蚀不仅会造成资源的
2、浪费，也会影响到正常的生产和运行。所以，做好机械设备的防腐是工厂安全稳定运行的保证，也是整个行业和国民经济发展的重要支撑。本文就化工机械设备的腐蚀现象以及相应的防腐措施进行探讨和研究。 一、腐蚀的特点以及腐蚀机理 1.腐蚀的特点 在机械进行正常的运行过程中，由于受到介质的影响，经常会发生腐蚀现象。通常，出现腐蚀的设备会具有以下的特点：首先是设备在受到腐蚀之后，因为腐蚀作用对设备造成了一定的破坏作用，所以会使得设备的使用寿命会发生不同程度的下降。在腐蚀过程中，会有一个载重2循环次数的问题，在这之后，机械设备会在运行的循环应力以及疲劳强度下，不再会产生疲劳损坏。所以，根据腐蚀的特点，可以得知在腐蚀
3、的情况下，设备的疲劳强度应该只有在一定的载重循环的次数下才具有实际的意义。其次是设备的腐蚀其寿命强度以载荷循环的频率是有关系的。在一定的外力的作用下，不同载重循环的频率之下，设备能够承受的载重循环的结果也是各不相同的，根据相关研究表明伴随着载重循环频率的减小，设备能够承受的载重循环次数也会变小，在比较低的频率载重下，循环就可以维持更多的时间，这样设备就会容易受到介质的侵蚀，所以会加强腐蚀性。腐蚀依赖于时间。 2.机械设备腐蚀的原理 根据设备与介质作用情况的不同，我们可以将设备的腐蚀分为活性材料腐蚀和惰性材料腐蚀两种。通常来讲，前一种情况是在材料的表面收到了均匀的腐蚀作用之后，局部区域因为严重的
4、腐蚀会产生出很多的痕迹以及坑洞，在这些痕迹的深处，还会产生裂开的纹路，而这些碎裂缝就是产生断裂纹路的开始。对于惰性材料腐蚀，在材料的表面因为会形成钝化膜，所以没有明显的腐蚀额痕迹，此时断裂的纹路通常是由材料的表面想着内部和深入进行的，不太容易出现交叉断纹。对于活性材料腐蚀，往往是发生在不耐化学腐蚀情况下，通常是金属材料，在腐蚀介质的侵蚀下材料就会受到侵蚀而遭到破坏，在材料的表面也会形成沟槽。这样在设备的运行过程中，受到循环载重的作用，这些小沟槽其根部就会比较的集中，而且在该处就会发生塑性的移动，从而会极大的增加这种材料的腐蚀活性，加剧腐蚀作用的进一步深入和发展，最终会导3致纹裂的形成。惰性材料
5、腐蚀是发生在耐一般化学腐蚀的金属中，这些材料表面通常会处理以形成钝化膜才阻止介质对其腐蚀。在材料的微观的区域内，存在不均匀和残余的应力，所以在很小的循环载重下，这些区域也会发生塑性的流动从而产生了在局部范围内的滑移带。当滑移带延伸到材料表面后，就会破坏该处的钝化膜，这主要是因为滑移带其腐蚀性是比较强的。金属材料与介质发生反应，从而产生了腐蚀现象。 二、腐蚀的防护措施研究 由于设备的腐蚀情况不一样，并且引起腐蚀的条件也有很多，所以对于腐蚀的防护也是相对的复杂的。下面是在实践应用中相对成功的一些防腐的措施。 1.在机械设备增加金属保护层。通常，会在机械设备的表面上涂抹、喷镀一层比较耐腐蚀性能的金属
6、或者是非金属的物质，也可以对金属进行氧化和磷化处理，使得设备的金属表面和介质隔离从而降低金属的腐蚀现象。保护层主要是可以是金属的表面产生一层致密、不易腐蚀的物质，从而有效的将介质和金属材料隔绝开来避免腐蚀的一种有效的防护措施。增加保护层，能够有效的降低机械设备其表面技术的电化学腐蚀和化学腐蚀。常用的保护层法有金属保护层法，主要是通过喷镀或者是电镀在金属的表面涂抹一层致密的合金或者是金属。金属喷镀是在高温的火焰下将金属熔化，并且用压缩的空气将已经熔化的金属吹成雾沫状的微粒高速的喷射到经过预先处理的基体的表面上，形成一层金属镀层。采用喷镀法获得的金属镀层，与基体结合相对比较牢固，所以能够起到很好的
7、防护的作用。 42.使用缓蚀剂。所谓缓蚀剂，制得是一种能在低浓度下使得金属在腐蚀性的介质中的腐蚀速度有效降低的物质。通常来讲，这种物质是一种或者是多种化合物组成的混合物。目前，缓蚀剂在化工行业中主要是用于设备、锅炉以及管道在进行化学的清洗时以及冷却水系统中的工艺性防腐、该防腐措施能够极大的提高设备的抗腐蚀性能，还具有很高的经济价值和社会效益。 3.注重设备的选材，优化设计的工艺。机械设备的腐蚀与设备的材料是有很大的关系的，所以在化工材料的筛选过程中应该要围绕着可能发生的腐蚀作用，注重合理选材，充分的考虑到介质的性质以及使用的环境和运行的条件等因素，根据原料的要求设计设备的类型和结构。在设备的设
8、计中，应该要围绕着化工设备在生产和运行中的应力与要求，一般需要注意以下几个方面：首先是要对于产品的结构要求应该与生产的产品其耐腐蚀的要求是一致的，其次是要注意在设备的安全运行过程中对于运行稳定性和流畅性的需求，要防止具备腐蚀性能的介质、热负荷的分配等不均匀和蒸汽凝结、腐蚀介质的积累所造成的腐蚀。最后便是要加强对于外力的保护，防止因为受到应力改变而引发的疲劳腐蚀现象。 4.环境防腐处理。所谓环境防腐处理主要是通过在应用环境不对设备使用造成影响的条件下通过改变工艺条件等降低设备的腐蚀作用。主要可以通过以下几个方面进行：第一是要除去环境中存在的腐蚀性的介质，比如除去环境中的腐蚀性物质水分、氧气以及其
9、他的一些有害的成分，措施主要可以通过脱氧剂来脱去氧气，通过除湿来保证设备的金属5在露点以上，并且要对装置内的水分进行有效的控制；第二是要在材料表面进行防腐的处理，比如添加镀层或者是使用防腐剂等，常用的防腐剂主要有硫基苯、硫酸盐以及亚硝酸盐等。在使用的时候，试剂的浓度需要严格的进行控制。 5.阴极保护法和阳极保护法。阴极保护法主要是将设备的金属材料作为腐蚀电池的阴极而使其不受侵蚀。主要措施是牺牲阳极保护法，主要是将比较活剥的金属或者是其合金连接在需要保护的金属上面，从而形成原电池。一般来说，活泼金属时电池的阳极而遭到腐蚀，被保护的金属作为阴极而达到保护的目的。可以作为阳极的材料主要有锌合金、镁合
10、金以及铝合金等。阳极保护法只要是将需要保护的设备和外加的直流电源其正极进行连接，并且在一定的电解质的溶液中将金属阳极极化到一定的电位之后，如果在这个电位下金属可以建立起钝态并且可以维持这种钝态，从而使得阳极的过程受到一定的抑制，就会导致腐蚀的速度降低，从而保护了金属设备。对于容易钝化的液体和易钝化的金属所构成的腐蚀体系来说，可以采用外加阳极电流的措施，使得需要保护的设备通过阳极钝化来降低其腐蚀作用，达到抗腐蚀的目的和效果。 参考文献： 1 胡俊. 对当前机械设备金属腐蚀与防护措施的探讨J. 大科技，2012， 12. 2 彭芳， 赵剑， 曹晓峰. 浅谈机械设备和基础设施的腐蚀与防护J. 内蒙古石油化工， 2009， 06. 3 张家骥， 詹士平. 浅谈化工设备的腐蚀以及防腐措施的设计应6用J. 中国化工贸易， 2012， 10.
