淺談化工設(shè)備的防腐控制措施

王 超（重慶民豐化工有限責(zé)任公司，重慶 402660）

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淺談化工設(shè)備的防腐控制措施

王 超
（重慶民豐化工有限責(zé)任公司，重慶 402660）

摘 要：化學(xué)工業(yè)設(shè)備因其自身固有的特性，常會產(chǎn)生一些腐蝕問題，這就要求在設(shè)計和應(yīng)用化工設(shè)備時，及早解決腐蝕問 題。當前，受限于客觀因素，化工設(shè)備的腐蝕問題依然頻發(fā)，直接致使設(shè)備在應(yīng)用時出現(xiàn)了較多的安全隱患。本文首先分析化工設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的形成原因，接著根據(jù)腐蝕的類型提出若干行之有效的防腐措施，以便于提升化工設(shè)備的安全使用效能。

關(guān)鍵詞：防腐蝕；化工設(shè)備；腐蝕材質(zhì)；控制措施

眾所周知，化工設(shè)備在我國規(guī)模較大的化工、石油企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用價值，同時，企業(yè)生產(chǎn)制造化工產(chǎn)品的數(shù)量、成本和質(zhì)量，在很大意義上取決于化工設(shè)備的完好程度。另一方面，因化工行業(yè)具有一定的獨特性，設(shè)備往往輕而易舉地被腐蝕，進而損害設(shè)備的整體性能和質(zhì)量，也給安全生產(chǎn)蒙上一層陰霾。因此，需要依照化工設(shè)備的材料、質(zhì)地狀況，結(jié)合所處的運行和應(yīng)用環(huán)境，認真研究設(shè)備腐蝕的原因，在此基礎(chǔ)上提出對化工設(shè)備防腐的可靠實施建議。

1 化工設(shè)備腐蝕的成因及類型

1.1 化工設(shè)備腐蝕的成因分析

化工企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營活動中往往產(chǎn)生較多的有害物，如二氧化硫、硫化氫、鹵化物和硫化物等，極易誘發(fā)化工設(shè)備的腐蝕問題。在生產(chǎn)中所出現(xiàn)的有害物質(zhì)，在空氣環(huán)境中會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進一步腐蝕化工設(shè)備，甚至有損設(shè)備原有的結(jié)構(gòu)及性能，不利于企業(yè)安全生產(chǎn)的有序開展。

1.2 化工設(shè)備腐蝕的類型分析

縱觀所有化工設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象，最為普遍的腐蝕類型有物理腐蝕、化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。物理腐蝕指的是純粹性的物理溶解損壞化工設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)的金屬，這類腐蝕并未伴有任何化學(xué)反應(yīng)，只有液態(tài)金屬才會出現(xiàn)物理反映，使金屬物理溶解?；瘜W(xué)腐蝕主要指化工設(shè)備自身固有的材質(zhì)與其所接觸的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在這個過程中會產(chǎn)生一類或若干類新氧化物，這類氧化物會損壞設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)，使腐蝕發(fā)生。電化學(xué)腐蝕主要化工設(shè)備接觸到能使其發(fā)生電極反應(yīng)的電解液，通常這類腐蝕出現(xiàn)在濕度較大的大氣環(huán)境中。

2 化工設(shè)備防腐蝕的措施

2.1 對設(shè)備的表面進行防腐處理

化工設(shè)備的腐蝕大都出現(xiàn)在設(shè)備的表面，因此，對其表面進行防腐處理成為設(shè)備防腐工作的首要環(huán)節(jié)。目前，設(shè)備表面的防腐主要運用噴砂與噴劑的方法，執(zhí)行防腐作業(yè)前必須進行預(yù)處理，運用拋丸或噴砂設(shè)備，把設(shè)備表面的銹蝕等污物完全清理干凈。在處理時要參照行業(yè)除銹規(guī)范，直到達到國家標準，保障設(shè)備的外表面干燥、潔凈、無污物。完成這一步后，要科學(xué)配制噴劑，在配制時，必須時刻注重主劑、稀釋劑和輔劑的混合比例，若條件允許，應(yīng)委托給水平精湛、經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員完成這個步驟，必須不斷地攪拌幾類噴劑，使之混合均勻，且稀釋程度也要符合相關(guān)規(guī)范。噴涂方案的確定是最后一項任務(wù)，由于化工設(shè)備的種類不同，其結(jié)構(gòu)和材料成分必然存在差異，所以，所選用的噴劑也不一樣，噴涂方案更不會是千篇一律。例如，對于大直徑的化工設(shè)備，要將其水平放置在滾動胎上，噴涂時，設(shè)備殼體要借助滾動胎的牽引力朝上方運動，噴嘴在設(shè)備水平線上來回噴涂，這樣做的好處是能將設(shè)備外表面完整地保護起來，預(yù)防再次受腐蝕。

2.2 借助緩蝕劑防腐蝕

針對有些化工設(shè)備的金屬腐蝕進程較快的問題，可考慮運用緩蝕劑，緩蝕劑的成本相對低廉，應(yīng)用方法也較簡易。從本質(zhì)上說，緩蝕劑是一類在低濃度的條件下減緩金屬腐蝕進程的物質(zhì)。加入緩蝕劑后，在電極表面會產(chǎn)生一層吸附膜或鈍化膜，這類保護膜可以加快電極極化的速率，同時遏制腐蝕電流給設(shè)備帶來的腐蝕。在具體選用緩蝕劑前，有必要先了解要保護的設(shè)備金屬類別、屬性特征和腐蝕介質(zhì)。

2.3 合理控制化學(xué)介質(zhì)的濃度

化工設(shè)備遭受腐蝕與化學(xué)介質(zhì)有著較密切的聯(lián)系，更進一步說，化學(xué)介質(zhì)的濃度直接影響設(shè)備腐蝕的進度。要對化學(xué)介質(zhì)腐蝕屬性進行深入探討，就要研究化學(xué)介質(zhì)的濃度大小及相應(yīng)的環(huán)境、溫度狀況。一般而言，化學(xué)介質(zhì)中的硫化氫、氫氧化鈉和水均能影響設(shè)備的腐蝕。鑒于此，在焊接化工設(shè)備時，必須科學(xué)調(diào)控硫化氫和水的含量，這有助于拖延焊接接頭受應(yīng)力腐蝕的時間。對碳鋼等設(shè)備，若是焊接后實行冷加工工藝，則不必終止應(yīng)力熱處理工藝，應(yīng)限制氫氧化鈉的濃度，并準確調(diào)控其溫度，以便緩解焊接后應(yīng)力腐蝕的裂變進程。

2.4 科學(xué)選用防腐蝕涂料

科學(xué)選用防腐蝕涂料是一類較為典型的化工設(shè)備防腐方案，就當前而言，石化企業(yè)的化工設(shè)備防腐最常用該方案中，運用防腐蝕涂料，能有效地遏制并避免化工設(shè)備腐蝕問題的出現(xiàn)，主要通過下列三方面發(fā)揮作用：

第一，防腐蝕涂料有助于減慢腐蝕的進度，實際上與緩蝕劑有同一功效，例如，一些涂料能夠與腐蝕性化學(xué)介質(zhì)之間的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一層保護膜，這僅限于緩解設(shè)備金屬的腐蝕進度。第二，隔離腐蝕的作用顯著，防腐涂料可以有效地阻斷設(shè)備外表面和腐蝕性化學(xué)介質(zhì)的接觸，并能隔斷腐蝕電流通路，對于避免設(shè)備外表面和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是大有裨益的，這也就破壞了設(shè)備的腐蝕活動。第三，防腐蝕涂料在電化學(xué)腐蝕中是電池陰極的天然保護屏障，在電池已被腐蝕的情形下，防腐蝕涂料還能充當電池陽極，這也就有力地保護了電池陰極。

2.5 提高化工設(shè)備防腐蝕作業(yè)工人的技能

毋庸置疑，化工設(shè)備被腐蝕不但損壞了設(shè)備的整體美觀性，更嚴重削弱了設(shè)備自身固有的安全應(yīng)用價值。防腐蝕是一項對人員的專業(yè)技能、操作水平和工藝熟練程度要求較高的任務(wù)。為此，必須做好施工人員的協(xié)調(diào)和調(diào)度，對所有參與設(shè)備防腐的施工從業(yè)者開展“一對一”的技能培訓(xùn)。經(jīng)過日常多次模擬演練后，在正常防腐作業(yè)時，要選拔經(jīng)專業(yè)技能培訓(xùn)過的優(yōu)秀人員踏入崗位，對設(shè)備外表面的防腐操作進行監(jiān)管，力求在防腐作業(yè)的每個流程、每個環(huán)節(jié)均不留縫隙。執(zhí)行防腐蝕作業(yè)的人員通過實踐，深切地認識到防腐的必要性和重要意義，會嚴格按操作規(guī)程辦事，防范一切疏忽大意的行為，不然會事倍功半，反而無法使腐蝕問題得到解決，甚至釀成無法逆轉(zhuǎn)的后果。

2.6 在制作化工設(shè)備時，積極選用防腐蝕性材質(zhì)

在化工機械設(shè)備生產(chǎn)和制造的過程中，一般會用到碳素鋼，其優(yōu)勢在于價格低廉實惠、加工簡單、供應(yīng)及時便捷。所以說，制造化工設(shè)備時選用碳素鋼，則在通常情況下不會出現(xiàn)嚴重腐蝕的現(xiàn)象。從另一方面說，碳素鋼并不具有成功抵御高腐蝕性的本領(lǐng)，如若強腐蝕劑溶液與其接觸，就會使腐蝕發(fā)生。例如，Q235鋼材受鹽、酸腐蝕的速度可達0.5～1.0mm/a?；诖?，企業(yè)一定要每隔一段時間在碳素鋼零配件上涂抹防腐涂料，還應(yīng)時刻留意個別防腐涂料的滑落，如果出現(xiàn)剮蹭，則會腐蝕碳素鋼零配件，Q235鋼材隨之發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使其實際使用壽命大幅減少。不難發(fā)現(xiàn)，碳素鋼并不適用于制造化工設(shè)備，在制造化工設(shè)備時不妨選用合金鋼。從成本看，合金鋼的確比Q235的成本高，然而，合金鋼的應(yīng)用時長比Q235鋼材多一半以上。不難發(fā)現(xiàn)，無論從企業(yè)的長遠規(guī)劃還是短期成本、使用時長，合金鋼均不失為制造化工設(shè)備原材料的明智選擇。

探討防腐材質(zhì)已成為傳承防腐技術(shù)的重中之重，隨著技術(shù)研發(fā)更新?lián)Q代的加快，防腐蝕材質(zhì)的類別也在緩慢增多，例如無機非金屬材質(zhì)、金屬材質(zhì)和合金材質(zhì)等，但就防腐蝕性能方面看，鋼鐵無法與其他特定的材質(zhì)相媲美。為了更有效地處理特定情形下的防腐蝕問題，企業(yè)必須拓展有色金屬材質(zhì)和高性能合金的開發(fā)規(guī)模，形成濃厚的研究風(fēng)氣，提高雙相不銹鋼、含鉬高耐蝕合金的普及程度，善于學(xué)習(xí)和借鑒國外將防腐蝕性非金屬材質(zhì)廣泛地應(yīng)用于化工企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的成功經(jīng)驗，與此同時，還要提高非金屬材質(zhì)的應(yīng)用價值與防腐蝕性能，待其性能達到一定程度，則可依照現(xiàn)實狀況用其取代鋼材。

結(jié)語

綜上所述，化工設(shè)備的防腐蝕是化工企業(yè)經(jīng)營管理的“重頭戲”，化工設(shè)備所處的環(huán)境相對獨特，大大增加了與其他化學(xué)介質(zhì)接觸的概率。因此，在生產(chǎn)、設(shè)計和應(yīng)用化工設(shè)備的過程中，應(yīng)熟練掌握設(shè)備腐蝕的原因和類型，根據(jù)化工設(shè)備的材質(zhì)狀況，采取切實可行的對策予以防腐，根據(jù)設(shè)備腐蝕的程度制定科學(xué)、嚴密的防腐控制措施，以保障化工設(shè)備的安全性和平穩(wěn)性。

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