化工实训设备腐蚀防护浅析

【摘 要】化工实训设备的腐蚀防护问题关系到实训安全和实训教学的顺利开展，是化工实训管理最棘手的问题之一。本文针对化工实训设备防腐提出了一些经验和见解，对从事相关工作的老师是一种有益的借鉴。

【关键词】实训设备 腐蚀 防腐

化工实训设备对比工厂生产设备体积小，工艺简单，一般安装在实训车间或实训室。考虑到实训安全等问题，实训装置一般采用常温、低温和常压、低压操作条件；实验过程多采用空气和水等低腐蚀性、无毒害介质，腐蚀环境相对于工厂生产设备要稳定。但实训设备的腐蚀问题关系到实训安全和实训教学的顺利开展，是化工实训管理最棘手的问题之一。笔者多年从事化工实训车间管理和实训教学工作，对实训装置的腐蚀防护问题尤为重视，并进行了相关研究工作。本文针对化工实训设备防腐提出了一些经验和见解，便于从事相关工作的老师互相交流和学习。

1 化工实训设备的腐蚀类型

化工设备腐蚀依据腐蚀发生的机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。比如金属的高温氧化是金属表面的原子和非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应形成的化学腐蚀，化学腐蚀发生在高温环境下，实际生产中单纯的化学腐蚀较少见。金属在大气、水等介质中的腐蚀伴随有电流的产生，电子通过金属从阳极区流向阴极区，阳极金属被破坏，属于电化学腐蚀，电化学腐蚀发生在低温环境下。实训设备腐蚀环境属于低温型，主要是电化学腐蚀。

依据腐蚀的形态，化工设备腐蚀分为均匀腐蚀、局部腐蚀和高温气体腐蚀。大多数的化学腐蚀属于均匀腐蚀，均匀腐蚀是在整个金属表面均匀地发生腐蚀。而局部腐蚀是只在金属材料的一些特定区域发生腐蚀，根据腐蚀发生的条件和形态，局部腐蚀又分为电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀。高温气体腐蚀是指高温环境中气体对金属的腐蚀，主要有高温氧化、钢铁高温脱碳和氢腐蚀。对实训设备而言，主要发生的是均匀腐蚀和局部腐蚀。问题突出的是局部腐蚀，且危害最为严重，比如容器封头焊缝处和管道法兰连接处腐蚀，不锈钢容器表面孔蚀等。

2 化工设备常用防腐技术

目前，化工设备的常用防腐技术主要有：采用耐蚀材料、表面防蚀、添加缓蚀剂、电化学保护等。

2.1 采用耐蚀材料

耐蚀材料的开发应用是防腐蚀技术进步的突破口，耐蚀材料主要包括金属材料、高分子材料和无机非金属材料。化工设备绝大部分采用钢铁制造，但是钢铁的耐蚀性能具有局限性，高性能合金及有色金属材料的开发和应用，在一定程度上解决了局部腐蚀及特殊环境下的腐蚀问题，如含钼高的耐蚀合金、高纯铁素体不锈钢、低合金钢、钛合金等。耐蚀非金属材料目前在化工生产中应用也非常广泛，在某些领域已有取代钢材的趋势，现在正在开发的非金属材料主要有：耐蚀塑料、玻璃钢、石墨、搪玻璃、工程陶瓷等。

2.2表面防蚀

在现有的防腐蚀手段中，表面耐蚀涂层和金属表面技术的应用占有最重要的地位。采用表面防蚀技术，可大大提升整体材料的耐蚀性能，提高设备使用寿命，减少维修费用。在化工生产中常用的表面防蚀技术有耐蚀涂层、衬里技术、电镀、化学镀、渗铝渗铬化学热处理等，其中以涂层和衬里应用最广泛。

2.3 添加缓蚀剂

缓蚀剂是一种在很低浓度下，能使金属在腐蚀性介质中的腐蚀速度大大降低的物质。 在化学工业中，缓蚀剂主要用于防止工业冷却水系统的腐蚀和化工设备、管道以及锅炉等的化学清洗时的腐蚀，也有少量用于生产过程中的工艺性防腐。

2.4 电化学保护

电化学保护是指利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。电化学保护技术在化工防腐蚀领域中已引起广泛的重视和应用，是一种有效的、既经济又实用的防腐蚀手段。电化学保护可分为阴极保护和阳极保护，阴极保护常用于保护地下管道及设备；阳极保护在化工生产中已用于保护生产硫酸、氨和铵盐的设备，效果良好。

3 化工实训设备防腐措施

化工实训设备腐蚀防护的目的是保证实训安全和实训教学的正常开展，要结合实训装置自身的特点选择防腐措施，并要考防腐成本和可操作性。

3.1 建立实训车间防腐蚀巡检制度

实训设备防腐蚀应该以预防为优先，建立实训车间防腐蚀巡检制度是必要的。该任务由老师指导，学生承担，既可以及时发现腐蚀的发生，预防腐蚀的扩展，也可以锻炼学生的观察能力，培养防腐蚀意识。巡检要制度化，定期进行，除了检查实训车间环境，设备外观外，要重点检查泵体、换热器、容器焊缝、阀门、管道连接处等重点防护对象，发现问题要记录并及时处理。

3.2 做好设备的日常清洁保养

实训设备虽然一般安装在室内，但日常清洁保养工作不容忽视，清洁干燥的环境能有效减少和减缓设备腐蚀。考虑到师生的健康，实训车间要保持通风，实训过程中更不可避免会引入环境干扰，设备一旦吸附灰尘、形成污垢，不仅影响美观，而且会加速设备的腐蚀。

设备日常清洁保养工作中，不但要做到防尘防污，而且要经常地除尘清洗。每次实训结束后要安排专人打扫实训车间卫生，清洗地板，关闭门窗，做好防尘工作；每周彻底擦洗实训装置一次，保证设备外观洁净干燥。

3.3 加强运转设备防腐蚀维护

实训车间的运转设备主要是离心泵、鼓风机和空气压缩机等，运转设备为实验流体提供动力，运转设备是否工作状态良好，关系到实训装置的正常运转。

鼓风机和空气压缩机接触介质是空气，腐蚀不易发生，日常做好清洁维护工作即可。离心泵接触水等液体介质，易被腐蚀，甚至发生叶轮和泵体因腐蚀而粘结的严重后果，因此离心泵必须做好防腐蚀维护。除日常保持泵体外表干燥洁净外，对于长期停用的泵，要打开泵体上的堵头，放净泵内液体，减轻介质对泵体和叶轮的腐蚀，必要时，打开泵体，将内部零件擦洗干净，涂上防锈油。

3.4 采用化工设备防腐新技术

实训设备区别于工业化设备，工业上常用的设备防腐技术在实训设备上应用受限，结合防腐成本和可操作性，实训设备在采购和管理中，可有选择性的采用防腐新技术。

（1） 采用耐蚀材料

在实训设备采购过程中，要重点考虑设备的防腐维护问题。优先采购不锈钢材质的实训装置，并对设备材质的防腐性能提出严格要求。不锈钢材质的设备和管道具有优良的防腐性能，但在使用过程中，严禁用金属敲打，否则会加剧金属腐蚀。非金属材质在实训设备中也有一定的应用，比如精馏塔和吸收塔塔体，采用玻璃钢制造，不仅能满足防腐蚀要求，也有利于实训过程中观察实验现象。

（2） 表面防蚀

实训设备的表面防蚀主要是指普通碳钢材质的零部件，要做好表面防腐处理。比如离心泵泵体、阀体、拆装工具等，采购时要求有精良的表面防蚀层，使用过程中，防腐层破损要及时采取补救措施。

（3） 消除腐蚀介质和涂抹防锈油脂

消除腐蚀介质是指在特定时期（比如停训期间）人为干预使设备不与腐蚀介质接触。防锈油脂是在石油类基本组分中加入一种或多种防锈添加剂组合而成。防锈油脂使用方便，成本低廉，效果好，适用于实训设备防腐。消除腐蚀介质和涂抹防锈油脂往往结合使用，防腐效果更理想。

a. 停训期间，将设备和管道内物料排净，并全开放空阀、卸料阀等阀门，尽量使设备和管道内空气流通，介质蒸发，保持设备内部干燥，减轻设备和管道内部腐蚀。

b. 管路拆装设备停训期间全部拆除，将管拆工具和设备零件擦拭干净有序摆放，管拆工具、紧固件、阀门螺杆、管道焊缝等涂抹防锈油脂。

c. 对生锈零件处理时，不宜用化学方法除锈，而应采用机械除锈方法，即先用铲、剔、刮等方式将零部件上的锈蚀层块除去，再用砂纸砂磨、打光，最后涂上防锈油保护层。

4 结语

化工实训设备的腐蚀防护是化工实训管理的工作重点之一，化工实训设备的特点决定了只能采用低成本，易操作的防腐措施。化工实训设备腐蚀防护新方法和措施，有待从事化工实训管理的老师去探索、交流和推动。

【参考文献】

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[2]刘鑫.浅析化工设备维护检修[J].科技信息，2011（14）：394，396.