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化工防腐技术

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如何有效实现化工机械防腐性

  腐蚀主要是金属在环境的影响下, 发生了物理化学相互作用, 最终产生的性能变化, 破坏金属的完整性。在化工企业生产过程中涉及到大量的机械设备, 机械腐蚀是十分常见的自发现象, 通常情况下会表现出机械外形、颜色以及性能等方面的损害, 对于企业的正常生产运用造成较大的损失。所以, 积极从化工机械生产、化工机械保养等方面实现机械防腐处理是十分必要的。

  化工机械设备常见的腐蚀问题发生原理

  1、电化学腐蚀

  电化学腐蚀是造成化工机械设备腐蚀的重要原因之一, 其主要是指机械表面金属在接触离子导电介质时, 两者之间发生了相互的电化学反应, 最终造成的机械腐蚀问题。在这种情况下出现的腐蚀情况需要保证反应系统中包括阳极反应、阴极反应两种反应类型。同时, 电子流在流进机械金属部分时还与其所接触的介质之中的离子流相连接。在这个过程中, 阳极反应主要发生在金属一端, 机械上的金属离子由金属表面逐渐向着介质中进行转移, 并释放出电子, 这样的反应就被称作阳极氧化反应。而阴极反应则主要是发生在介质当中的反应现象, 介质中本身含有一定的氧化剂, 这会对来自金属上的电子进行吸收并实现还原。例如, 碳钢机械与酸接触发生的腐蚀现象当中, 阳极的金属离子为铁离子, 其在向反应阴极移动的过程中会出现还原反应, 释放出氢气, 从而造成腐蚀问题。

  2、工业大气腐蚀

  在化工生产的环境中本身就含有大量含有腐蚀性质的介质, 包括二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯化物以及多种硫化物等, 其中所含有的酸性气体在遇到水的情况下会与水发生反应, 生成无机酸。而大多数的化工机械都是由金属构成的, 都可能与环境中的无机酸发生反应, 从而出现腐蚀问题。从性质上来说, 工业大气腐蚀其实就是直接化学腐蚀与电化学腐蚀相结合形成的腐蚀现象。其中, 直接性的化学腐蚀与电化学腐蚀在形成过程中都是由于机械设备上的金属离子失去电子被氧化形成的腐蚀情况, 但是直接化学腐蚀情况在发生时更为简单, 即使是在高温且干燥的环境中也容易出现化学反应。由于, 化工生产过程中十分容易出现二氧化硫气体, 所以由该介质造成的腐蚀问题最为常见。

  实现化工机械设备防腐蚀能力提升的相关措施

  1、合理的进行化工机械材料

  通常情况下, 为降低生产成本, 机械设备制造所选用的材料都是碳素钢材料, 这样制造的机械在常规情况下并不会出现严重的腐蚀情况, 但是在化工生产的环境中, 却不具备良好的抗腐蚀能力。部分设计人员会选择在机械表面进行油漆涂层, 这虽然能在一定程度上降低腐蚀危害, 但是一旦油漆脱落, 腐蚀情况就将进一步加深。所以, 为提升设备的抗腐蚀能力, 设计人员应当更加科学合理的进行机械材料的选择, 一般可采用16Mn Cu这一类的耐腐蚀性钢进行生产, 虽然这将在机械制造前期投入更高的成本, 但是后期却能延长机械的实际使用寿命, 降低机械运行成本与维修成本。

  2、注重机械结构设计的科学性提升

  设计人员在进行化工机械设计时应当更加注重机械的几何形状设计科学性, 避免由于结构设计不合理而造成机械热应力缺陷、运行中的积液等多种问题, 极有可能在机械实际运行过程中出现氧化腐蚀现象、应力腐蚀现象等多种问题。所以, 设计人员应当注重机械结构设计的科学性。

  首先, 在机械结构设计时应当尽可能的简化结构, 采用统一金属材料进行制造, 避免多种金属材料共同使用时出现电偶腐蚀的情况。其次, 尽可能的减少机械结构中的缝隙问题, 注重防锈漆的涂刷, 保证机械设备金属表面与环境中的腐蚀介质相互隔离。同时也需要重点就机械的焊接缝进行涂漆处理, 提升机械的抗腐蚀能力。另外, 在设备结构设计时还应当避免机械表面存在向上的凹陷, 造成生产过程中的积水问题, 若不可避免则应当进行相应的排水孔设置。

  3、优化机械焊接与缝隙处理水平

  机械焊接水平的优劣也直接决定了机械设备本身的抗腐蚀能力。若焊接过程中出现断焊, 则将可能会造成机械设备中的内应力集中的问题, 造成应力腐蚀现象发生, 所以, 焊接人员应当保证焊接操作的连续性。另外, 焊瘤、咬边、未焊透等多种焊接缺陷问题的存在都将会造成焊接腐蚀问题的出现。例如, 若焊接过程中出现焊瘤问题, 则不仅会造成机械应力集中问题的出现, 同时也将会导致机械的凹陷边出现夹缝, 造成缝隙腐蚀问题。因此保证机械焊接质量是十分必要的。

  此外, 缝隙腐蚀问题也是常见的机械腐蚀情况, 造成这种问题出现的主要原因就在于没有很好的就机械缝隙进行处理。制造人员应当注重机械构件连接, 根据实际需求正确的选择搭接或者对接的方式。而当选择搭接方式进行机械制造时为避免夹缝积液与积尘, 导致腐蚀问题的出现, 则不应当采用铆接进行连接, 尽可能的运用焊接连接来实现。在运用焊接连接方式时还应当严格按照双面连续填角焊的方式进行, 保证焊接的完全封闭, 避免缝隙腐蚀、电偶腐蚀情况的发生。而选择对接方式进行焊接则更加简单, 焊接人员只需要保证焊接形式为双面连续对接焊方式进行即可。

  4、在日常管理工作中应用多种防腐蚀方式进行养护

  在机械设备的实际运行过程中可能会产生多种腐蚀情况, 前期在机械制造时通过制造合理性来提升机械的抗腐蚀性能十分重要, 但是同时还应当在机械运行过程中注重多重防腐措施的应用, 更大程度的避免机械制造过程中出现腐蚀问题, 降低腐蚀可能性。首先, 使用人员应当从改变金属本质的角度出发进行防护, 即将机械金属外壳与环境中含有腐蚀性能的介质进行隔离, 或者调整机械所处环境, 降低环境对机械腐蚀的影响。通常情况下, 使用者可采用电化学保护法来进行腐蚀防护。

  电化学保护法其实是建立在电化学反应原理的基础上开展的措施, 将金属转化成反应系统中的阴极, 避免金属离子向腐蚀介质进行移动, 最终被氧化。具体来说, 该方法又被分为牺牲阳极法、外加电流法两种情况。其中牺牲阳极法是指将其他金属带入到系统当中, 取代机械金属成为阳极, 从而实现机械金属向阴极的转变, 实现机械抗腐蚀性能的提升。另一种外加电流法则是指将机械金属和添加的电极共同组成电池, 并在该电池上施加直流电流, 从而使得作为阴极的机械金属得到保护。这种保护方式通常情况下被用在潮湿环境中。

  通常情况下, 造成化工机械设备腐蚀的主要原因包括电化学腐蚀与工业大气腐蚀两种情况, 这都将造成严重的后果。所以, 为不断延长当前化工机械寿命, 提升化工企业经济效益, 需要就当前常见的机械腐蚀问题与原因进行分类, 在化工机械设备制造环节便将防腐性能考虑融入其中, 降低机械运行中发生腐蚀的可能性。另外, 在机械的实际运行过程中, 管理人员还应当积极采用多种养护方法与防腐蚀措施进行机械养护, 避免机械腐蚀问题的出现。