化工机械设备的防腐设计及预防措施

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摘要：在企业正常的生产过程中，化工机械设备存在着容易腐蚀的问题，这就严重影响了化工机械设备的使用年限。针对上述现象，通过实地的研究施工过程，结合先进的专业知识和多年来的实践经验，笔者谈化工机械设备的防腐设计及措施进行了研究。通过研究表明，在企业实际的生产过程中严格控制生产方法以及材料的选用，选择合适的材料，采用正确的生产方法，这样就可以增强化工机械设备的防腐能力，提高化工机械设备的使用年限，降低企业的生产成本，使企业在生产过程中获取更大的利润。

关键词：化工；机械设备；防腐；措施

腐蚀是一种很普遍的现象，它是由于物体与化学物质接触，而发生某种化学反应，从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体，发生腐蚀现象后，设备的外表和性能都有可能遭到破坏，从而使企业蒙受损失。因此，很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究，并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度，促进化工企业的发展。

1.设备腐蚀原因及分类

1.1 设备腐蚀原因

由于机械设备是由金属制成的，金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀，这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中，充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质，加上工作车间较高的温度和较大的湿度，使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应，从而被腐蚀。

1.2 腐蚀的分类

根据腐蚀发生机制分类，腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的，使金属表层与环境中的介质发生化学反应，导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应，主要是由于环境较为潮湿引起的，时金属与电解质溶液接触后，出现了电极反应，导致金属遭到破坏。

2.发生腐蚀的化学机理

2.1 电化学腐蚀机理

金属发生的电化学腐蚀主要发生在金属表层，是由于表层与环境中的离子导电介质发生电化学反应，导致金属表层被破坏。电化学腐蚀的过程中，主要是阳极发生氧化反应，金属离子从金属中转移到介质的过程中释放出电子流，与环境中的离子流结合起来，阴极吸收从阳极转移过来的电子进行还原。

2.2 工业气体的腐蚀机理

在工业环境中，空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高，还存在着一些挥发物质和一些粉尘，这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿，空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸，这是一种腐蚀性极强的物质。

在工业气体环境中，机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程，只是发生的背景有异，化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的，电化学腐蚀在超市的环境中发生。

3.化工机械设备防腐蚀设计

3.1 材料选择

碳素钢是机械制造业使用较为普遍的设备材料，其价格较同类材料较低，而且购买较为方便，同时具有易加工的特点。此类材料在普通的环境中不容易发生腐蚀，如果机械设备采用这种材料，也较能满足设备的防腐蚀需求。但是在化工行业这一特殊的环境中，这种材料则不能满足设备防腐蚀要求，可能会发生较严重的腐蚀现象。因此，在化工企业中，需要选择耐腐蚀的材料才能保护机械设备免受强烈的腐蚀，普通低合金钢则是一种合适的制造基材。

3.2 机械结构与工艺选择

在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理，则很有可能会导致热应力、积尘和积液等，从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此，我们应该对机械的结构进行合理设计，从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求：

3.2.1机械部件的形状应该尽量简单；

3.2.2机械部件表面不能有缺陷或损坏；

3.2.3机械部件尽量使用一样的金属材料；

3.2.4机械部件中尽量不要有缝隙；

3.2.5机械表面要使用较好的防锈漆，这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触，起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意，要保证机械部件的每一个部位，包括接缝处，都要涂漆；

3.2.6在机械设备的设计方面，要尽量避免凹形状的出现，或者在设备上设计排水孔，预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀；

3.2.7在焊接的过程中，要尽量采用连续焊接技术，且对焊接处的夹缝要进行合理设计；

4.设备防腐蚀方法

机械设备的防腐蚀方法有很多种，但大都是从金属本身特质方面考虑，尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触，或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。

电化学保护法主要是利用电化学机理，对设备进行改进，使金属设备变为腐蚀电极中的阴极，从而对设备进行防腐蚀保护，一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。

外加电流法是指，将需要保护的金属作为电池的一极，将另一种附加电极作为电池另一极，而且把需要保护的金属作为阴极，然后外加电流，对作为阴极的金属进行保护。

牺牲阳极保护法，是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极，固定在被保护的金属上，作为腐蚀电池，被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法，被很多企业采用，且效果很好。

5.结论

腐蚀现象的存在给个化工企业造成了困扰，因此，防腐蚀措施的研究显得尤为重要。本文对设备发生腐蚀的原因进行分析，对腐蚀产生的化学机理进行了研究，并对化工机械设备的防腐蚀设计从材料的选择和工艺的选择方面进行了阐述，最后提出了防腐蚀的两种有效的方法，对化工企业解决机械腐蚀问题具有重要的参考意义。

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