化工机械腐蚀原因及其防治对策分析

摘要：我国化工行业内，化工机械腐蚀影响着化工成本的投资，同时也会使收益减小。化工机械腐蚀是一种常见的现象，腐蚀程度也不尽相同，轻微腐蚀可能只影响化工机械外观，但是严重腐蚀会导致化工机械的生产性能降低。因此，为了提高化工机械的生产性能和减少损失，在实际生产中采取一定的防腐蚀措施有重要意义。本文从化工机械腐蚀机理入手，介绍了化工机械腐蚀的几种类型，并总结实际经验，提出了防治腐蚀的集中对策。

关键词：化工机械；腐蚀；原因；防治对策；分析

中图分类号：F407文献标识码： A

近年来，我国化工行业有了较大发展，但是随之而来的也有许多问题。化工机械腐蚀就属于问题之一，由于化工行业的特殊性，其所处的位置都离闹市较远，并且像石油等行业工作地区环境恶劣，不仅人员受不了，而且化工机械也会因此而降低生产性能。化工机械腐蚀轻者会造成外观、性能等变化，重者可能会使化工机械使用寿命大大降低，更有甚者会出现重大安全事故，导致人员伤亡和经济损失，因此采取一定的防腐蚀技术和措施在化工生产时是非常必要的。

一、化工机械腐蚀机理

所谓的腐蚀指材料由于环境或者其他物质作用引起的破化或变质。一般来说化工机械腐蚀机理分为两种。一是物理腐蚀，就是由于物理因素造成化工机械设备性能和外观的改变，但是化工机械设备本身的材料不发生改变，也就是不发生化学改变。另一种机理就是化学腐蚀，就是由于外部或者内部因素的变化，造成环境与化工机械设备之间产生化学组成上的变化，从而使化工机械设备的外观和性能发生变化。其实化工机械腐蚀还可以从广义和狭义来区分。广义的腐蚀是指各种物理化学因素使化工机械设备的功能遭到破坏欲损害，而狭义的腐蚀仅仅指外部因素改变了金属材料的物质组成或者物理变化，使得金属的性能以及结构发生破坏，造成金属材料的抗腐蚀能力下降。

1.化工机械腐蚀外部原因

（1）金属的防腐蚀能力和金属材料的晶粒粗细程度呈反比，就是说金属材料的晶粒越粗，金属的防腐蚀能力越差，例如铸铁的晶粒要比不锈钢的粗大，因此其的防腐蚀能力比不锈钢的防腐蚀能力要差。

（2）不同的化工原料对承载物质的防腐蚀要求不一样。因此不同的材料对于同一种物质其防腐蚀能力就不一样，而且外部环境变化时，承载容器的防腐蚀能力会相应改变。

（3）材料的耐腐蚀能力也与其表面粗糙度有很密切的关系。粗糙度越高 ，越耐腐蚀。例如在材料的便面镀层，可以使材料的耐腐蚀能力提高。

（4）在化工机械应力集中的地方，如拐角、空隙、裂缝等处，金属的腐蚀速度较快。

2.化工机械腐蚀内部原因

（1）化工机械腐蚀最重要的一个内部原因就是化工生产的产品本身具有较大腐蚀性，例如酸、碱、盐、H2S、SO2等。

（2）在化工产品生产过程中腐蚀性产品的浓度、化学配比、种类等都会对化工机械有一定的腐蚀，不同的浓度、配比和种类腐蚀强度也不一样。

（3）流体与气体的压力、温度等影响化学反应速度的因素也对腐蚀有极其重要的影响 。

（4）腐蚀具有一定的化学特点，化工机械设备周围的气流速度会影响腐蚀的速率。一般来说气流速度越快，腐蚀的速率也会相应增大。这是因为气流的与机械设备表面的保护层摩擦、冲击，速度越快，摩擦冲击也就越严重，因此腐蚀速率也会加快。

（5）在进行生产过程中，残余应力的大小也关系着腐蚀程度的高低。残余应力越大，腐蚀程度越快、越高。例如变形抗力、锻热余应力、拉扯应力等等，这些残余应力会造成化工机械设备的零件疲劳，最终出现化工机械腐蚀破裂。

二、化工机械腐蚀类型

1.依据腐蚀原理分类

根据腐蚀原理的不同，将化工机械腐蚀分为以下几种类型：

（1）物理腐蚀

物理腐蚀也就是由于物理变化引起的化工机械腐蚀，例如摩擦腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、晶粒间腐蚀、疲劳腐蚀等。这些腐蚀的一个特点就是使化工机械的表观现象发生变化，而机械本身不会产生变质等现象。

（2）化学腐蚀

从字面意思看，化学腐蚀也就是由于发生化学反应而使化工机械发生改变的一种腐蚀。化学腐蚀是由于化学物质的生产，会和与其接触的金属等材料发生反应，从而使材料本质发生改变，抗腐蚀性能降低。

（3）电化学腐蚀

这类腐蚀与化学腐蚀相似的一点就是发生了化学反应。化工机械金属与电解质熔体接触，发生氧化还原反应，造成电化学腐蚀。

2.依据腐蚀原因分类

（1）外部原因腐蚀

外部原因包括大气、水汽、材料、阳光、温度、应力等外部条件改变时，化工机械出现的腐蚀。

（2）内部原因腐蚀

内部原因包括产品的组成、化学产品浓度、配比等原因造成的化工机械腐蚀。

三、防治化工机械腐蚀的对策

1.物理防护

通过直接在设备表面采取涂层的措施是最常见也是最为直观的一种防腐措施，可以直接使用有着优秀防腐能力的油漆，涂刷到设备的表面，以此来促使腐蚀介质能够被完全隔绝，特别要注意对于焊缝所进行的涂漆措施。通常情况下，涂层防腐措施并不对设备本身的结构、强度等方面带来任何影响。

要尽量的减少化工机械间的缝隙，避免焊接过程中产生的缺陷，同时要尽量的营造好的生产条件，例如控制相应的生产温度、湿度等，让机械设备在进入良性的运行轨道。

机械设备的通用材料是碳素钢，这种材料的使用优势在于廉价，易加工、供应方便，且这种材料在普通条件下腐蚀并不剧烈，因此很多企业都会选择其做为机械材料。但是在化工行业这种具有高浓度腐蚀性介质的恶劣环境下，碳素钢并不适合“生存”。因为其抗腐蚀能力较弱，一旦接触到高浓度腐蚀性介质必会发生大范围腐蚀，根本不能保证化工机械长期使用。

2.电化学保护

所谓的电化学保护法是指结合电化学原理对金属设备加以防护，让其成为原电池中的阴极，这样会使金属腐蚀效果得到减轻，主要做法有两种：外加电流法与牺牲阳极法。其中前者是采用需要保护的金属与另外一极当成是电解池中的阴阳极，其中阴极是被保护的金属，在外加电流的作用下，阴极就免遭腐蚀。而后者是利用电极电势的高低来保护电势较低的金属一极，一般是做阳极，将电极电热较高的金属作为阳极，这样就产生了一个原电池，使得处于阴极下的金属被保护了。这种方法一般被用到海水或河水是金属防腐以及土壤中的设备防腐。由电化学腐蚀的机理可知：牺牲阳极来保护阴极是一种有效保护设备的方法。

3.人工养护

人工养护有很多中类型。我们知道化工机械所处的外部环境都是比较恶劣的，我们人为地制造相对来说较为温和的一种工作环境可以减少外部环境变化，从而减少腐蚀的发生。例如在高温地区生产时，可以建立低温实验室，将化工机械设备移入低温室内，防止由于高辐射和高温变化引起材料和产品腐蚀。温差较大时可以建立恒温实验室。大气和水汽对化工机械的腐蚀看起来无可避免，实际上还是可以避免的，我们可以人为地选择在什么样的大气条件和水汽环境下化工机械设备的腐蚀强度最小，定期对设备进行擦洗维护，较少腐蚀的影响，增加化工机械设备的使用寿命。

由于应力过大而产生的腐蚀，我们可以在拐角、裂缝、空隙处加以焊接其他构件用以支撑，减轻应力，减少腐蚀。如果是由于化学组成、浓度、配比等造成的腐蚀，必要时可以分开配比，最后在配比时选择合适的承载材料进行混合，以此来达到减少腐蚀的效果。

化工机械设备的防腐蚀不仅与腐蚀机理、腐蚀原因和材料的耐腐蚀性能有关，而且也与化工机械使用人员的操作和维护息息相关。在遇到腐蚀时，要及时进行处理，不能任由腐蚀自由发展，最终出现设备报废、发生事故、造成经济损失的地步，也要提早进行维护与更换，保证腐蚀不再继续发展。

结语

综上所述，化工机械在运行过中所呈现出的腐蚀现象是导致生产质量以及生产安全受到影响的关键所在，这些腐蚀不单单关系着化工机械的外观和性能，更关系着化工生产人员的生命安全与财产经济安全。所以，在化工产品生产过程中，一定要对化工机械腐蚀严加防范于防治，最大限度地延长化工机械使用寿命，在保证化工产品质量的前提下，促使化工生产更安全、更可靠、更经济化发展。

参考文献

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