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化工机械腐蚀原因及防治对策研究

时间:2019-09-20分类:工业经济

  摘 要:文章对化工机械设备腐蚀的原因进行科学分析,并采取有针对性的措施,加强这些设备的运作稳定性,这也是化工企业生产的重中之重。同时,提出对设备腐蚀的防治对策,以供参考。

  关键词:化工机械设备;对策研究;防腐蚀

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  1 研究抗腐蚀的必要性

  由于各种因素,自然界的每一种物质都可能受到侵蚀。但如果腐蚀轻微,它不会对事物产生重大影响。由于化工机械设备具有某些特性,需要经常与化学品进行大量接触(当然环境因素也对其产生重大影响),所以化学设备的腐蚀很可能改变设备的性能,从而影响到设备的运作稳定性,并影响化工企业的正常生产。因此,需要对化工机械设备进行必要的防腐处理。

  2 对于腐蚀性的相关介绍

  2.1 腐蚀性分类

  化工机械设备的腐蚀通常分为两类:(1)局部腐蚀,是最常见的现象,指设备上金属某些部分被严重腐蚀,但是其他部分的腐蚀程度较低或没有腐蚀。(2)平衡侵蚀,如果金属全年被浸入溶液中,或接触环境中密度较大的腐蚀性气体,则很容易发生这种现象。

  2.2 腐蚀的成因

  首先,是内部原因。金属的防腐能力较强,金属部件是化工机械设备的主要组成部分,因此,化工机械设备的防腐能力直接受到金属保护能力的影响。金属的密度通常高于内部晶粒,从而增强了对腐蚀的抵抗力。不同的化工机械设备与不同的溶液发生接触,有些溶液对金属成分具有腐蚀性,有些溶液对金属成分没有进一步腐蚀。

  其次,是外部原因。该研究的结论是,化工厂中的机器需要长期接触碱性或酸性物质,它们腐蚀性更高,如果设备未得到及时清理,则会受到腐蚀。此外,化工机械设备可能受到腐蚀性气体和液体流速的影响,因而更容易遭到腐蚀,对流速更快的腐蚀性气体和液体影响更大更。如果腐蚀性气体或液体的流动速度较慢,腐蚀速度也不会更快,即使它们经常接触到机械和设备,也不易造成腐蚀。

  2.3 腐蚀的科学原理和机制

  (1)电化学腐蚀原理:金属表面可以通过离子传导产生电化学反应,破坏金属表面,而这种腐蚀被称为电化学腐蚀。通常产生电化学腐蚀需要特定的环境,包括阴极和阳极之间的相互作用,这种相互作用与通过金属内电子的粒子流动有关。金属中金属离子,称为阳极氧化过程。电子从阳极发生氧化,发生还原反应。在这种情况下,在电腐蚀的金属和化学金属中,会产生一个短路单元,内部进一步产生还原反应。

  (2)空气腐蚀原理:化工机械设备在环境中会受到严重污染,并且空气中存在大量二氧化碳、二氧化硫或粉尘剂,其中,含有某些酸性气体,在与水的相互作用下产生无机酸。这些无机酸在铁材料表面发生化学反应,腐蚀铁材料。在工业生产中,重要材料是钢材,这种材料因电化学和化学腐蚀而腐蚀。

  3 如何正确的防止设备腐蚀

  3.1 设备原料

  实际研究表明,化工机械设备的腐蚀会对设备的性能产生严重影响,不仅浪费大量资源,而且还严重污染环境。在工业行业内部,通常使用钢铁化学机械,特别是碳钢,尽管其性能并非特别出色,但仍可提供高抗腐蚀能力,满足化学工业的生产需求。随着科学和技术的创新和逐渐成熟,化学工业中出现了更多的新材料,例如高分子耐热材料和新的橡胶技术。虽然传统材料不能完全由新材料取代,但化工业需要积极控制原材料的科学性质,充分整合新技术和新特性,以便最大限度地利用化学设备。

  3.2 设备的设计和结构

  化工机械设备设计的合理性也影响到机器抗腐蚀的能力,因此,需要设计过程中合理开展设备工艺结构。调查的结论是,许多腐蚀问题在进一步扩大之前已经在发生在设备的细节上。如果设备安装期间出现维护死角,再加上设备结构不合理,液体和灰尘就会累积,造成更大面积的腐蚀。为了应对这种情况,必须合理设计和安装化工机械设备,以避免出现漏洞,否则腐蚀性材料很容易累积。与此同时,应大力促进结构一体化,让设备焊接点能够尽可能地减少。

  3.3 化学手段

  化工机械设备通常在液态和气态环境中运作。如果设备在液态环境中运行,可添加一种能源加以保护,比如采用电化学原理,将金属设备的负电连接起来,以避免腐蚀。然而,在实践中,需要进行考虑实际情况后进行科学分析,再做决策。另一种方法是利用原电池保护金属,该方法曾涉及保护大型化学设备、船舶以及其他领域。采用这种方法,如果将金属设备运作于溶液的环境中,那么就需要在液体环境中放置一些更具活性的金属,从而有效地降低了外部环境对其的腐蚀作用;如果设备在气态环境中运行,其中一些设备不会轻易地受损。然而,如果气态环境中含有大量的碱性或酸性物质,则会对设备的操作产生重大影响,可使用物理保护方法。

  3.4 物理手段

  采用物理手段的預防措施不需要化学预防方法那么高的成本,只需要在金属设备上涂一层惰性金属,就能有效防止腐蚀。金属也可以用一层油漆代替防腐剂,但从理论上讲,物理防腐比化学防腐的程度要低。由于经济(成本)原因,目前在化工机械设备中使用物理防腐措施更广泛。此外,在化工机械设备操作过程中需要经常进检查和维修。定期维修机制以助于及时发现和清除剩余的腐蚀性液体和堆积灰尘,在一定程度上有助于避免腐蚀问题。

  4 结语

  总之,由于各种因素的相互作用,腐蚀很容易发生在化工机械设备上,从而影响这些机器的正常运作,并影响到化工企业的正常生产。在这种情况下,需要采取有针对性的防腐措施,提高对化学设备腐蚀的抵抗力,并且要考虑到化工机械设备腐蚀的成因。与此同时,必须注意以下事实:对化工机械设备进行防腐处理是一个长期过程,需要长期努力、深入研究、大力应用科学防腐蚀方法,提高防治效率。

  [参考文献]

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  [2]李向东.化工机械腐蚀原因及防治对策分析[J].科技创业家(工业技术),2014(3):9-10.

  [3]陈霞.提高化工机械防腐能力的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2011(23):11.

  [4]陈霞.提高化工机械防腐能力的探讨[J].广东化工,2000(5):12.

  推荐阅读:《杭州化工》(季刊)创刊于1970年,由杭州市化工研究所、杭州市化工学会主办。

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