1 化工机械设备防腐的意义
腐蚀是一种很常见的自然现象, 理论上说, 人造物质从一出现就不断地被外界截止进行腐蚀, 但大部分情况下这种腐蚀的影响很小。针对化工机械设备的腐蚀而言, 主要是与介质接触的过程中发生的化学以及电化学反应, 引起机械设备部件或整体的机械性能变化, 最终导致不适合继续使用。很显然, 这种情况的出现, 是对化工企业生产力的一种负面干预, 也会造成巨大的社会资源和能源浪费, 甚至出现严重的安全问题。
化工机械设备腐蚀的介质很多, 主要是化工生产环境中存在的酸碱盐溶液, 以及空气中包含的腐蚀性溶液分子。腐蚀一旦出现, 就会随着时间的延长越来越快地产生破坏作用, 对机械设备的使用寿命造大大缩短。
除此之外, 化学机械设备腐蚀的最大危害来源于对生产安全的影响。由于化工生产环境中充满了强酸、强碱、高压、高毒、高温等原料、设备, 腐蚀性破坏会导致爆炸、泄漏的危害, 严重威胁到了操作人员的生命安全;一旦发生, 还会造成环境污染、能源浪费。
因此, 针对化工机械设备的腐蚀原因分析, 并进一步寻求防腐措施, 对我国的工业发展具有重要的意义。
2 化工机械设备腐蚀的原因分析
简单地说, 造成化工机械设备腐蚀的原因有两类, 即内因和外因;同时, 从现实角度出发, 本文机械设备的腐蚀性讨论是基于金属材质展开的。
2.1 内部腐蚀原因
首先, 金属材料的性质较为活跃, 容易与其他介质发生反应, 进而出现腐蚀现象。各种金属材料的性质虽然不同, 但从研究结论上分析, 在与空气、水接触的过程中, 氧化是最普遍的, 不存在绝对预防措施。
其次, 金属分子的内部构造原因。同一种金属物质在锻造过程中, 由于工艺的差异, 也会造成内部构造的不同, 如晶粒大小问题;晶粒越大, 彼此之间的结合度越小, 腐蚀的速度就越快, 反之, 晶粒越小, 耐腐蚀性就越好。例如, 不锈钢比生铁铸就的机械耐腐蚀性高的多。
再次, 机械设备的表面保养。机械设备表面保养即防腐蚀的手段, 越粗燥就越容易被腐蚀。在保养方面, 一般都会采用防腐处理的手段, 如不锈钢镀膜、油漆等。此外, 一些接口部分容易出现开口、断裂等, 露出内部金属断层, 这些也是导致腐蚀出现的原因。
2.2 外部腐蚀原因
化工机械设备的外部腐蚀主要是指在介质的影响下, 产生的速度快、影响大的腐蚀现象。
第一, 以各类腐蚀性介质为典型腐蚀原因, 如酸碱盐水溶液, 氧化环境等。
第二, 化工生产环境中往往处在大量的化学原料, 这些原料作为介质而言, 在成分、浓度、催化作用等方面, 都会直接或间接的作用与化工机械方面。
第三, 温度、压力的影响, 以及介质流动状态, 也是导致机械设备从外部腐蚀的原因。
3 化工机械设备腐蚀的防止措施
3.1 材料选择原则
金属材料钢铁成分是用于化工机械设备制造的主要内容。从经济性角度出发, 大多采用碳钢, 同时碳钢也具有很好的机械性、力学性特点, 便于加工。但是, 碳钢材料对腐蚀性的抵抗力较差。
因此, 在材料选择方面要结合新材料工艺, 充分考虑化工环境中的介质影响, 并且满足耐高温、耐高压的需求。近年来, 我国材料技术得到了很大的发展, 如高分子耐热材料、高强度树脂材料以及新型橡胶技术等, 目前来看, 还无法完全代替金属材质, 但可以从降低化工机械设备的腐蚀范围和程度入手, 延长设别的寿命周期。
3.2 结构设计工艺
机械设备的设计也是防止腐蚀的一大要素, 如在设计中, 要实现结构简单、机械性稳定, 减少安装死角, 避免出现腐蚀性物质囤积的沟槽、缝隙等, 尤其在焊接技术方面加强内应力和外应力的匹配, 减少焊点, 避免形成腐蚀点;机械部件之间的几何形状要尽量简单, 操作过程中不会出现局部振动, 避免设计死角产生的缝隙。
3.3 强度设计思路
化工机械设备一旦投入生产, 就意味着需要高强度、长期性的运转, 由于化工产品的特殊性, 一般不建议经常性的拆卸维护。因此, 必须从设备的强度设计上入手, 减少机械零件的设计缺陷, 增强运转强度, 适应长时间的生产需求。化工机械设备的强度设计满足之后, 在此基础上即可进行化学防腐蚀、电化学防腐蚀等技术应用。
除此之外, 还包括其他的很多腐蚀防止方法, 如牺牲阳极保护法、外加电流保护法等, 可以针对不同的化工生产环境分别采用。
4 结语
腐蚀性问题对于化工机械设备而言, 一般都是一个相对长期的过程, 容易让人在思想上放松, 产生侥幸心理;考虑到腐蚀性的破坏严重性, 就必须正视机械设备腐蚀防止措施的重要性, 一方面从设备角度入手, 强化机械设备的防腐能力, 另一方面从管理制度入手, 提高管理者和操作者的安全意识。
摘要：大量机械设备投入生产是现代工业化的主要特征。化工机械设备腐蚀是一种常见的现象, 特别是大量金属材质在化工生产环境中的应用, 会导致这一现象更加严重;机械设备一旦被腐蚀之后, 不仅外观、色泽会发生变化, 同时也会造成设备的机械性受损, 严重影响化工企业的正常生产以及人员生命安全。本文以下针对我国化工机械设备腐蚀的原因进行分析, 并提出相应的预防策略。
关键词：化工机械,设备腐蚀,腐蚀原因,防腐措施
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