论化工设备的腐蚀与防护.doc

论化工设备的腐蚀与防护化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备，其对于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用过程中，因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方法上选择以及使用年限过长等因素的促在，很容易造成化工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现，不仅会降低化工设备的使用效果，还会带来极大的安全隐患，做好对化工设备的防护工作，降低化工设备的腐蚀情况对于我国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经验，在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析，并探讨了提高化工设备防护水平的策略。在化工设备的实际工作当中，化工设备在工作时自身所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化，一旦化工设备腐蚀到一定程度，那么化工设备的工作性能就必然会降低，腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废，想要保证化工设备的工作状态，实现化工产业的发展，做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。1.化工设备腐蚀的因素分析在化工产业当中，化工设备的腐蚀情况较为常见，其属于化工设备的合理损耗，根据对化工设备实际使用情况来看，导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看，化工设备以金属材质为主，而金属自身的化学属性较为活跃，其在企业使用过程中，工作环境必须与化工生产介质发生接触，如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看，化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化工设备的腐蚀属于常规损耗，但如果腐蚀程度超出正常范围，那么其对于化工设备的工作状态及使用寿命都有极大的影响。2.化工设备的腐蚀因素分析2.1.化工设备内部的腐蚀目前，化工产业当中的化工设备绝大部分都是金属材质，因为金属本身的性质就较为活跃，所以当化工设备遇到一些能够产生反应的化学材料时，其自身很容易产生化学反应，这些化学反应的出现对于化工设备的腐蚀情况是非常严重，其中在具有酸碱反应等的工作环境尤为突出。以反应釜为例，当反应釜内的物料温度过高时，其釜内物料在反应过程中，釜内的介质可能会有酸性或碱性，这些性质的物料都可能会与金属反应釜的内壁发生反应，金属被氧化或分离；同时，内部所产生的大量的热量，热量更加会加速反应釜介质与反应釜体发生反应，热量所造成的水蒸汽或酸碱蒸汽都会对反应釜的罐顶产生巨大的冲击，而蒸汽遇冷后会发生液化反应形成水珠，这些水珠附着在釜顶上形成一层液膜，进而形成了“微腐蚀电池”和“氧浓差腐蚀”等腐蚀情况。2.2.外部环境引起的腐蚀外部环境引起的腐蚀的效果虽不像内部腐蚀那么大，但其也是化工设备腐蚀的重要因素。在笔者看来，对于化工设备腐蚀而言，外部环境更多的是创造了条件，这对于化工设备的腐蚀是致命的。以土壤对管道外壁的腐蚀为例，因为土壤自身所具备的多腐蚀性、多孔电介质已经非均质胶体体系等特性，再加上不同地段土壤的土质有着明显的不同，所以当金属管道接触到土壤时，极易在接触面形成不同的电位，而这些电位与金属管道的接触部位之间就会产生电位差，从而形成了土壤腐蚀电流回路及“氧浓差电池腐蚀”等腐蚀情况出现。2.3.人为因素造成的腐蚀实际上，在实际工作当中人为因素所导致的化工设备腐蚀情况也是较为常见的。其造成的腐蚀的原因来源于两个方面，其一为设计方面，其二为使用与维护方面，在实际的化工生产中，化学反应是一个极为复杂的过程，比如对于一台化学反应装置，在设计过程中有可能对化学反应的分析不够透彻或对介质中的元素分析不够全面，对生产反应设备材质的选择不恰当，当使用于生产时，很快就会产生化学腐蚀造成设备的破坏，这对企业也会造成极大的损失；其二是对于化工生产人员在进厂时虽然需要严格的专业水平筛选，但在实际的化工生产操作过程中，由于生产现场与金属发生化学反应的原材料介质较多，难免会有误操作造成腐蚀，同时由于对于新技术、新设备的不断更新，员工对于新事物特性的了解及掌握也需要一定的时间，所以人为因素所引起的化工设备腐蚀因素也是不同小视的。3.1.合理的设备选择想要避免化工设备的过度腐蚀，做好设备的设计选型基础，尤其是对于设备材质的选择更要慎重。在选择设备时，首先要针对生产物料的介质成分，反应机理、过程完全掌握，再对应相应的参数进行选材或通过腐蚀试验进行设备材质的选择，选择合理的设备不仅能够提高其自身的抗腐蚀性，同时可以降低生产产品品质的影响，同时准确的选材还能够降低生产投资或成本，这对于化工企业来说能够节省很大一部分成本，耐蚀合金或在设备的金属材质当中添加合金元素，都可以很大程度的提高设备的耐腐蚀性。3.2.实时的环境控制任何化学反应都是需要一定介质环境才能够发生的，腐蚀反应也是如此。所以在使用化学设备时，如果能够消除金属材质的设备在使用环境中引起腐蚀的各种因素，那么腐蚀就会明显的减缓，甚至是终止。当然这只是理想化的结果，因为腐蚀反应过程中的很多环境因素并非人为能够控制的，例如大气中的氧气、水分和土壤当中的水分、海水中的盐分等等。在这种环境背景下，就只能通过局部环境的调整，来实现对化工设备使用时的环境控制。局部环境控制的方法有很多中，笔者在本文当中略举一二：3.2.1.在锅炉当中加入Na2SO2和N2H4等除氧剂，可以减少锅炉内壁的氧化腐蚀；3.2.2.在水中可以适当加入酸或碱，来实现对水的酸碱度综合，进而防止冷却水对换热器产生结垢和穿孔；3.2.3.去除仓库内空气中的水分，加强仓库的通风、干燥，从而避免所贮存的金属部件生锈。3.3.全面的养护策略为化工设备进行全面的养护是防止其过分腐蚀的重要方法，日常的养护策略有很多个种类，笔者在本文中着重探讨一下设备的涂层和缓蚀剂的使用。3.3.1.设备的涂层设备涂层的原理通过对化工设备的金属表面进行抗腐蚀层的涂抹，能够使设备上形成一层镀层，而镀层能够对设备的金属表面进行很好的保护，进而阻碍和降低腐蚀反应的发生与发展。据统计，世界各国最常用的化工设备防腐方法就是对设备进行涂层。之所以涂层能够如此受欢迎，一方面是因为其防腐效果好，另一方面是其成本低，试想一下一个能够用最少的成本换取最大防腐效果的方法，怎么会不被世界所关注呢？为了达到最理想的防腐效果，在对设备进行涂层时，必须要保证涂层结构的致密性、均匀性、针对性。3.3.2.缓蚀剂的使用在化工设备的防腐措施当中，缓蚀剂的使用也是较为常见的方法。在能够产生腐蚀反应的环境当中，放入一定量的缓蚀剂，缓蚀剂就能够先与设备金属表面进行物理反应，实现对金属表面的保护，从而显著降低金属材料被腐蚀的程度，实现控制化工设备腐蚀的目标。因缓蚀剂自身性质的影响，在使用缓蚀剂时并不需要单独为其准备设备或容器，并且也无需对金属构件的性质，所以其无论是在适应性方面、还是成本方面，都具有一定的优势。目前缓蚀剂广泛应用于酸洗冷却水系统、油气并酸化、油田注水、金属制品的储运等各个方面。综上所述，化工设备作为化工行业当中的关键环节，其自身的腐蚀水平很大程度影响着化工设备的工作水平，因此必须要做好化工设备的腐蚀防护工作。尽管在化工设备工作当中，影响化工设备腐蚀的因素有很多个方面，但只要工作人员能够在充分了解化工材料与化工设备之间腐蚀反应的基础上，做好对化工设备的准确选型、防护工作，那么化工设备的腐蚀情况是能够有效得到控制的。只有如此才能够在保证化工设备良好工作状态的基础上，尽可能的延长其寿命，在为化工企业带来更多经济效益的同时，为我国化工产业的发展做出应有的贡献。第 5 页 共 5 页