400-6800558学报期刊咨询网是专业的学报投稿网,学报发表论文咨询平台!

热点关注:人文社会科学类核心学报经济科学类核心学报体育科学类核心学报
当前位置: 学报期刊咨询网 > 学报论文范文 > 化工机械设备腐蚀原因及防范措施初探

化工机械设备腐蚀原因及防范措施初探

发布时间:2020-04-15 16:15所属平台:学报论文发表浏览:

摘要:化工机械设备主要是由金属构件组成的,所处运行环境比较恶劣,长时间运行难免会出现腐蚀问题,轻则导致机械设备故障,重则导致安全事故。对于这一问题,只能采取有效的防范措施,尽可能地减少化工机械设备腐蚀问题。就此展开了讨论,结合实际详细分析

  摘要:化工机械设备主要是由金属构件组成的,所处运行环境比较恶劣,长时间运行难免会出现腐蚀问题,轻则导致机械设备故障,重则导致安全事故。对于这一问题,只能采取有效的防范措施,尽可能地减少化工机械设备腐蚀问题。就此展开了讨论,结合实际详细分析了化工机械设备腐蚀的类型及其形成原因,就如何防范化工机械腐蚀提出了几点建议。

  关键词:化工机械设备;腐蚀原因;防范措施

化工机械腐蚀

  机械设备是化工生产的重要组成部分,不仅可以提高生产效率,增加企业产能,还能节约劳动力,减少生产成本。但是,化工机械设备经常会出现腐蚀问题,导致化工生产效率下降。所以,化工企业应当重视这一现象,并从实际生产入手制定一系列的防范措施,降低化工机械设备腐蚀对化工生产的影响,从而促进化工生产效率的提升。

  1化工机械设备腐蚀类型

  1.1化学腐蚀

  化学腐蚀是最常见的腐蚀现象。化工机械设备产生化学腐蚀的主要原因是化工生产需要各种各样的化学试剂,化工机械设备长期与化学药剂接触,难免会发生反应,导致化工机械设备金属构件出现腐蚀现象。若是再受到外界温度、湿度的催化,化工机械设备的化学腐蚀现象会更加严重。

  1.2电化学腐蚀

  电化学腐蚀是指金属材料与电解质溶液接触,并在电极的作用下发生氧化还原反应,导致化工机械设备出现腐蚀现象。尤其是在潮湿的环境下,化工机械设备更容易发生电化学腐蚀[1]。

  1.3其他腐蚀

  不同化工机械设备的组成、属性都是不相同的。因此,所产生的腐蚀现象也不相同。如物理腐蚀,即材料出现单纯的物理破坏问题,通常多是由溶解、渗透等造成的。另外,污水、化工机械设备超负荷运转等也会导致化工机械设备出现腐蚀问题。

  2化工机械设备的腐蚀原因分析

  2.1内在原因

  具体来说分为3种:(1)化工机械设备自身的防腐蚀能力比较弱。众所周知,化工机械设备是由金属构件组成的,晶粒密度越大的金属,防腐蚀能力越强,组成的化工机械设备防腐能力也会越强。反之,越弱。(2)由于设计原因导致化工机械设备防腐能力下降。就目前来说,化工机械设备局部腐蚀现象最为严重,主要,是因为化工机械设备设计不合理,导致局部结构易沉积溶液及杂质。(3)化工机械设备零部件表面过于粗糙,更容易受到各种因素的影响,出现腐蚀问题。

  2.2外在原因

  造成化工机械设备腐蚀的外在原因包括:(1)介质腐蚀性的影响。在化工生产中存在许多能够导致机械设备腐蚀的介质。介质的浓度、成分不同,导致的腐蚀程度、情况也不相同。以硫酸为例,硫酸是化工生产必不可少的原材料,但是硫酸具有很强的腐蚀性,尤其是浓硫酸,不仅腐蚀性极强,还具有较强的氧化能力,即便是一些耐腐蚀的材料,在浓硫酸溶液中也会很快被腐蚀。

  (2)腐蚀性介质的流速也会造成化工机械设备腐蚀。无论是腐蚀液体还是气体,其流速快慢会对机械设备造成不同程度的腐蚀。流速越高,化工机械设备腐蚀越严重。(3)温度对化工机械设备腐蚀的影响。在温度的催化下,一些腐蚀性不强的介质可能产生较强的腐蚀能力。(4)外界环境包含的氧、酸、碱、水分等均有可能导致化工机械设备出现腐蚀问题[2]。

  3防范化工机械设备腐蚀的措施

  3.1科学选材

  避免化工机械设备腐蚀的根本方法就是结合化工生产实际腐蚀环境选择合适的材料。在这之前,除却了解腐蚀环境外,还要了解以下内容:第一,化工机械设备所处的温度、压力、湿度环境状况;第二,材料的力学、物理、化学性质;第三,加工工艺,如热处理、焊接、冷弯的工艺性能;第四,设备结构及经济条件,尽可能地选择比较经济且使用性能佳、使用寿命长的材料;第五,充分依据行业标准选择设备材料,如在选择压力容器材料时,需充分考虑《钢制压力容器》《压力容器安全技术监察规程》等的要求。现如今,比较常用的耐腐蚀材料有高分子材料、玻璃钢、工程陶瓷、耐蚀塑料等。高分子材料有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、含卤素高分子材料等,其中,含卤素高分子材料是指含氯、含氟的材料。

  常见的含氯材料有PVC、氯磺化聚乙烯等,多用来制作化工容器、管道、贮罐等机械设备。含氟的材料有聚三氟氯乙烯等,多用于防腐垫片、导管等制作。玻璃钢材料主要指以玻璃纤维与其他材料合成的增强塑料,如环氧玻璃钢、聚酯玻璃钢、酚醛玻璃钢等。在贮槽、管道、输送泵的设备制作中都可以应用玻璃钢材料。工程陶瓷是一种新型材料,具有耐高温、耐腐蚀等特点,如氮化硅陶瓷、氧化物陶瓷等。耐蚀塑料有PTFE、PPS、PVDF等。化工企业在具体选择时,可充分考虑上述条件,科学选择耐腐蚀材料,提升化工机械设备的耐腐蚀能力。总之,通过科学选择机械设备结构组成材料,可以进一步提升机械设备自身的防腐能力。

  3.2优化机械设备结构设计

  在化工机械设备结构的防腐设计中,需注意以下问题:(1)尽量减少结构缝隙、死角。因为缝隙、死角很容易堆积溶液、固体物质,导致机械设备出现腐蚀问题。(2)尽量保持液体温度的均匀化,以免液体局部温度过高或过低,造成电位差,进而引发机械设备腐蚀。(3)尽量保证液体流速均匀,以免液体断面变化过大,导致液体质量浓度不均匀。另外,若流速不均匀,还可能造成下冲蚀、孔蚀现象。尤其是在管道、旋转机械中,最容易出现这些问题,导致机械设备出现腐蚀现象。

  (4)尽量简化机械设备结构,以免形状过于复杂。(5)在结构设计中,还需充分考虑机械设备施工工艺,尽可能地采用连续性焊接工艺,以免出现应力集中、焊接缺陷等问题,如咬边、焊瘤等很有可能导致化工机械设备出现腐蚀问题。咬边问题还会引发应力集中问题,导致凹陷边出现夹缝,使机械设备出现严重腐蚀。(6)优化强度设计。化工机械设备处于高腐蚀、高温等环境下,难免会出现腐蚀及性能下降的问题,所以,在结构设计中还需充分考虑化工机械设备结构的强度,确保其强度能满足生产需求。另外,还可提前设计腐蚀余量,即在考虑机械设备使用寿命的基础上,提前增加壁厚,该值的大小主要取决于腐蚀介质对材料的腐蚀速率、设备材料特性。需要注意的是,腐蚀余量的设计是针对化工机械设备均匀腐蚀的,对于点状腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等并没有意义。

  (7)优化机械设备表面涂层工艺。这是一种非常有效的防腐方法。在防腐涂层设计中,优先选择防锈漆,从而隔离金属构件与腐蚀介质,同时,在死角、缝隙处涂抹防腐剂,要合理控制其涂抹质量,保证通过涂抹防腐剂既能达到提升化工机械设备的防腐能力,也能保证涂层不会导致机械设备的强度、结构发生改变。就实际来看,常用的有环氧树脂、酚醛树脂等。另外,在实际应用中,还需充分考虑防腐涂层应用对象的材质、形状、使用环境等因素,进一步加强涂层工艺的管控。总之,通过合理优化机械设备结构设计,可以有效提升化工机械设备腐蚀的防范效果。

  3.3“一脱四注”防腐技术的应用“

  一脱四注”是常用的防腐措施,能有效提升化工机械设备的防腐能力。目前,这种方法被广泛应用到了炼油化工行业中。从原理上来说,这种工艺能有效缓解含盐及氯化物对机械设备的腐蚀,所以,还可将其应用到石油化工等其他领域中。“一脱四注”是指原油脱盐、注碱、注氨、注碱性水、注缓蚀剂。其中,原油脱盐是指减少原油的盐酸含量,进而减少氯化氢生成量,达到缓解腐蚀的目的。因为原油中少量的盐进入水中后会发生水解反应,生成氯化氢气体,进而形成以氯化氢、硫化氢、水为主的腐蚀介质。

  这种腐蚀介质对冷凝系统、塔盘的腐蚀危害最为严重。“四注”是一种防腐工艺,在实际应用中多进行一体化的操作,从而进一步提升机械设备的防腐蚀能力。其中,“注碱”是指向原油中注入碱,从而使原油中氯化镁转化为氯化钠。由于氯化钠的可溶性比较好,所以它不会发生水解、生成氯化氢气体,这样就可以有效防止化工机械设备出现腐蚀现象。

  “注氨”是指在完成“注碱”工艺后,继续向其中加入氨,从而使氨与氯化氢反应生成氯化铵,这样就能减少氯化氢含量,缓解化工设备腐蚀问题。“注碱性水”是指向包含氯化铵的溶液注入碱性水,使其与氯化铵反应,从而达到溶解氯化铵、防治氯化铵堵塞设备的目的。“注缓蚀剂”是指其中注入可形成膜的有机胺类化合物,从而使其吸附在金属表面,形成保护膜,达到防治机械设备腐蚀的目的。总之,这一工艺能消除化工生产中包含的含盐及氯化物,提升机械设备的抗腐蚀能力。

  4结语

  化工机械设备防腐工作对化工生产非常重要,化工企业应当高度重视机械设备防腐工作,并从机械设备腐蚀原因入手,灵活采用优化机械设备结构设计、科学选择设备结构材料等防腐措施。

  [参考文献]

  [1]魏者聪,高阳,王长红,等.化工机械设备电化学腐蚀与防护方法研究[EB/OL].(2019-11-10)[2020-02-10].

  [2]林海波,卢艳芳,蔡浪,等.化工机械设备腐蚀原因及防腐方法分析[J].化工管理,2018(5):193-194.

  化工师评职投稿刊物:《化工学报》以推动化工科技进步,培养化工科技人才为宗旨。多年来,一直保持严谨求实的办刊传统,严把稿件质量关。登载的论文以反映我国化工及其相关领域的基础理论研究及应用基础研究的重大成果为目标,兼及新技术和新方法。

转载请注明来源。原文地址:http://www.xuebaoqk.com/xblw/5210.html

《化工机械设备腐蚀原因及防范措施初探》

学报期刊咨询网

专业提供学报论文发表平台

400-6800558

百度十下,不如咨询一下