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?加強化工機械防腐 提升企業競爭力

2015-12-11

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化工機械是化學工業生產中所用的機器和設備的總稱?;ど形私霞庸こ梢歡ü娓竦某善?,往往需要經過原料預處理、化學反應以及反應產物的分離和精制等一系列化工過程,實現這些過程所用的機械,常常都被劃歸為化工機械。    

化工機械在化工企業當中是必不可少的生產設備?;瞪璞傅姆欄侍庖彩薔1惶岬降氖慮?。如何加強化工機械的防腐能力,延長化工機械的使用壽命,降低企業的生產成本,顯得格外重要。    

一、加強防腐的重要意義    

腐蝕是由化學或化學作用使物體消耗或破壞。從廣義的角度來說,腐蝕是指材料與環境間發生的化學或電化學作用而導致材料功能受到損傷的現象;從俠義的角度來說,腐蝕是指金屬與環境間的物理-化學相互作用,使金屬性能發生變化,導致金屬、環境及其構成系統功能受到損傷的現象。


化工機械腐蝕是自發的普遍存在的現象,機械設備被腐蝕后,在外形、色澤以及機械性能方面都將發生變化,造成設備破壞以及資源和能源的嚴重浪費,使企業受到巨大的損失。    因此,研究腐蝕機理,采取防護措施,提高防腐能力,對企業發展有著十分重大的意義。    

二、腐蝕產生的原因和分類    

金屬本身的組成和結構是銹蝕的根據;外界條件(如:溫度、濕度、與金屬接觸的物質)是促使金屬銹蝕的客觀原因。在一些工業企業尤其化工企業的環境介質中,含有大量的SO2、CO2、H2S、氫氧化物、鹽霧、硫化物、鹵化物等有害物質,有些環境還伴有高溫和潮濕等,在這些因素綜合影響下,金屬便與這些有害物質發生物理、化學反應,形成腐蝕。    

按腐蝕產生的機理分類,腐蝕可分為:    ①化學腐蝕金屬表面與其周圍的介質發生化學反應,生成一種新的物質(氧化物),從而使金屬受到破壞的現象。這類腐蝕主要以高溫干燥環境下的金屬與腐蝕介質直接發生反應的形式發生。    ②電化學腐蝕金屬材料與電解質溶液接觸,通過電極反應產生的腐蝕。電化學腐蝕反應是一種氧化還原反應,這類腐蝕主要產生在潮濕環境下。    

按腐蝕產生的原因及表象分類,腐蝕可分為:高溫氧化腐蝕、剝層腐蝕、點狀腐蝕、晶間腐蝕、隙縫腐蝕、疲勞腐蝕、電化學腐蝕、焊接應力腐蝕、振動磨損腐蝕、工業大氣腐蝕、海洋大氣腐蝕等。    

對化工行業來說,機械設備的腐蝕以電化學腐蝕、焊接應力腐蝕、隙縫腐蝕及疲勞腐蝕為主,特別是電化學腐蝕最為嚴重,多種腐蝕的結果導致電化學腐蝕。


三、腐蝕產生的化學機理    

大體可分為電化學腐蝕機理和工業大氣腐蝕機理。    

金屬的電化學腐蝕是指金屬表面與離子導電介質發生電化學作用而產生的破壞。任何一種按電化學機理進行的腐蝕反應至少包含有一個陽極反應和一個陰極反應。陽極反應是金屬離子從金屬轉移到介質中并放出電子的過程,即陽極氧化過程。相對應的陰極反應是介質中氧化劑組分吸收來自陽極的電子的還原過程。    

在工業污染較重的地區,空氣中含有高濃度的SO2、CO2、H2S、鹵化物、硫化物及鹽等揮發物和工業粉塵等腐蝕性介質,這些介質物中的酸性氣體在潮濕的條件下會與水化合生成無機酸。鐵質合金在這種介質中,會發生一系列連鎖反應,導致鋼材嚴重損壞。    

四、化工機械的材料選用    

通常,用來制造通用機械設備的材料大部分是普通碳素鋼,其特點是價格低廉,供應方便,容易加工。在普通工作條件下使用,腐蝕對其危害不大,但如果使用在化工行業這種高濃度腐蝕性質的環境下,因為它的抗腐蝕性能差,就會易于遭受腐蝕。    

如常用的Q235鋼材,其在酸氣、鹽霧介質中的腐蝕速度高達0.5-1.0mm/a,雖然各企業都定期對設備及構件進行防腐涂漆,但只要漆膜出現劃傷或局部脫落,就會立即產生電化學腐蝕并不斷擴展,導致使用壽命大大降低,因此化工企業不宜選用這類鋼材制作的機械設備,而應選用以耐腐蝕鋼如16MnCu、09MnCuPTi等普通低合金鋼為制造基材的設備。雖然低合金鋼價格比碳鋼貴些,但總的經濟效益要比碳鋼高。    

統計顯示,低合金鋼所制造設備的使用壽命是采用普通碳素設備的2-3倍,所以相對性價比還是高很多。    

五、常用的化工機械防腐方法    

機械防腐蝕的方法很多,主要有改善金屬的本質,把被?;そ鶚粲敫唇櫓矢艨?,或對金屬進行表面處理,改善腐蝕環境以及電化學?;さ?,下面重點介紹一下電化學?;し?。

  電化學?;しㄊ歉蕕緇г碓誚鶚羯璞干喜扇〈朧?,使之成為腐蝕電池中的陰極,從而防止或減輕金屬腐蝕的方法,包括犧牲陽極?;しê屯餳擁緦鞣?。


犧牲陽極?;しㄊ怯玫緙縭票缺槐;そ鶚舾偷慕鶚艋蠔轄鹱鲅艏?,固定在被?;そ鶚羯?,形成腐蝕電池,被?;そ鶚糇魑跫玫獎;?;外加電流法是將被?;そ鶚粲肓硪桓郊擁緙魑緗獬氐牧礁黽?,使被?;さ慕鶚糇魑跫?,在外加直流電的作用下使陰極得到?;?。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金屬設備的腐蝕。    

根據電化學腐蝕原理,采用犧牲陽極?;しǘ隕璞附幸跫;な且恢鐘行У目刂品椒?。    六、結論    

通過探討分析可知:腐蝕性介質普遍存在化工生產企業的工作環境中,處于這種環境下的機械設備,會受到比一般行業更快速、更嚴重的腐蝕,造成的損失也比其它行業要大得多,因此,在化工行業中加強機械設備防腐能力,延長機械設備使用壽命,就顯得更有必要,更具有意義。

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