提高化工机械 防腐能力的有效路径.pdf

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学术
化工机械设备
提高化工机械
化学腐蚀
关
电化学腐蚀
键
防腐能力的有效路径
防
设计
中盐湖南株洲化工集团有限公司一伍又青
摘要:
在化工企业中,化工机械设备的腐蚀是普遍存在的现象,这是由化工生产的本质所決定的。对化工机械设备的腐蚀不仅仅有来自生产溶液方面的腐蚀,同
时还存在工业大气中二氧化硫等有害物质的腐蚀。本文首先简要的分析了化工机械设备腐蚀的种类,并深入的探讨了产生腐蚀的原因。最后,为有效的预
防化工机械设备的腐蚀,提出了提高化工机械设备防腐能力的有效途径。对化工机械设备进行防腐不仅仅可以延长化工设备的使用寿命,同时将为化工企
业带来更大的经济效益,促进经济的发展
前言
反应,因此在电化学的腐蚀的机理中至少存在
质的浓度、成分以及操作的压力、温度:不同
腐蚀是由于化学作用使得物体受到破坏或
个阳极反应和一个阴极反应,通过介质中的
材料的接触状态:对温度、压力的应力等:然
消耗。腐蚀的定义具有广义和狭义之分:从
电子流和金属内部的电子流联系在一起。在阳
后,考虑设备的结构、产品的相应要求以及设
义的角度来讲,腐蚀是材料与环境之问发生了极发生氧化反应,金属材料中的金属离子失去备的类型等;最后,必须考虑设计预期的使用
电化学或者化学作用,从而使得材料的功能受电子进入电解质溶液中;在阴极发生还原反年限的问题,在满足生产装置的要求的前提
到一定的破坏或消耗:从狭义的角度来讲,腐应,介质中的氧化剂得到阳极释放的离子。化下,从施工费、材料费以及维修费等综合考
蚀是金属物质同环境之间发生了物理的以及化工机械设备中常采用的金属构件是由碳钢组成虑,在最大限度的降低设备的腐蚀情况下,延
学的作用,从而使得金属物质的性能发生了改的,当与酸溶液接触时,在阳极的反应作用长设备的使用周期。
变,造成了环境、金属以及其系统受到了损失下,亚铁离子被氧化成为二价铁离子。在该过
(2)从强度设计上考虑防腐
的现象。在化工行业中,化工机械发生腐蚀是程中失去的电子向阴极方向流动,当遇到氢离
正由于化工设备长期处于高浓度的环境
比较普遍的现象,该过程是自发的。当化工机子时,与氢离子发生反应,产生氢气。就电化中,会造成设备的机械零件强度下降甚至损
械设备受到腐蚀后,其色泽、外形以及机械性学反应的过程来看,其实是在金属内部形成了坏。因此,在进行化工设备的腐蚀时要特别考
能等方面都会发生相应的变化,不仅仅造成设短路的原电池,发生了电子的回路短接。在该虑设备及其零件的强度问题。在化工机械设备
备的损坏,同时也严重的浪费了资源和能源
过程中产生的电流并不对外做功,而只是消耗零件的设计上不仪仅要保证机械的正常运行强
对企业造成巨大的损失。因此,为有效的防止在阴极的还原反应中,对阴极也产生了一定的度,同时要考虑腐蚀情况的强度。即机械构件
化工机械设备的损失,需要研究化工机械设备
腐蚀作用
不仅仅要满足刚度以及强度要求,还需要留有
发生腐蚀的原因,采取相应的保护措施,提高
2.2工业大气的腐蚀机理
定的腐蚀余量。其值一般为设备设计寿命腐
化工机械设各的防腐能力。不仪仅可以降低对
在一些地区,特别是工业污染较重的地蚀深度的两倍左右。
能源和资源的消耗,同时也能促进经济的健康区,在空气中含有较高浓度的二氧化硫、硫化
(3)从结构和工艺设计上防腐
发展。
氢等挥发物以及工业粉尘等,这些物质都是
如果化工机械设备构件的结构设计不合
1化工机械设备腐蚀的种类
些腐蚀性较强的物质,在潮湿的环境中会生成
理,会引起热应力、机械应力等缺陷,从而造
1.1化学腐蚀
无机酸。像化工机械设备此类金属设备在遇到成缝隙腐蚀、氧化腐蚀等情况的发生。因此,
化学腐蚀是化工机械设备中常见的腐蚀类
该类介质时,很容易发生连锁反应,从而造成
化工设各在结构以及工艺的设计时要从腐蚀的
型之一。是金属的表面同周围的环境发生相应
化工机械设备的损坏。
角度进行综合性的考虑。首先,机械构件的形
的化学反应,产生新的氧化物,对金属设备造
化工机械设各所使用的碳钢等材料在工业状不要过于复杂,选用同一种材料。设备中固
成损坏。化学腐蚀主要是在高温干燥的环境中
大气中所产生的腐蚀是电化学腐蚀同直接化学
体的沉降以及局部液体的残留不仅仅发生在设
金属设备同腐蚀介质之间发生作用造成的。
腐蚀的结合。在工业大气中所含的二氧化硫能
备操作过程中,在设备静止时也会发生。因
1.2电化学腐蚀
够形成酸雨,对设备的腐蚀是最为严重的。
此,在设计时要避免排液不尽以及死角发生的
电化学腐蚀也是化工机械设备腐蚀重要的
3提高化工机械防腐能力的措施
区域。其次,尽量减少缝隙的存在。在化工机
种类之一,它主要是由于化工机械设备同电解
3.1从化工机械没计方面控制腐蚀
械设备中存在缝隙是很普遍的问题,在液体流
质溶液发生接触,通过电极反应而对化工机械
为有效的防止化工机械设各的腐蚀,特别通不畅的地方容易产生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀的
设备产生的属蚀。该类腐蚀的原理主要是发生
需要对金属部分进行防腐,这对延长设备的寿
发生又容易引发应力腐蚀等情况,对设备造成
了氧化还原反应。不同于化学腐蚀,该类腐蚀
命以及稳定运行具有重要的意义
极大的损坏。为避免残余水分对化工机械设备
主要发生在潮湿的环境中。
(1)材料的选择。目前,化工机械设备中常的损坏,在设计时使用向上的容器,如果仍然
2化工机械设备腐蚀产生的机理
采用的材料是碳钢,该类材料来源广泛、加工不能避免,则需要设置排水孔。良好的结构设
2.1电化学腐蚀机理
方便并且价格低廉,普通的工作环境中的腐蚀计是防止缝隙腐蚀最有效的方法。
化工机械设备的主要应用决定了电化学腐对其的危害并不是很大,但是如果是遇到高浓
(4)表面涂层法。在化工机械设备表面涂漆
蚀是一种重要的类型。金属的电化学腐蚀主要度的环境就会对设备产生较严重的损坏。因是最直观也是最直接的防腐方法。为保证腐蚀
是指在离子导电介质中,电解质溶液同金属表此,为避免该类现象的发生需要选用耐腐蚀的介质同构件之间的完全隔离,需要选用合适的
面之间发生化学反应,造成金属表面受到损坏金属材料。在耐展蚀材料的选择中要遵循一定防锈漆,在涂漆时要特别注意焊缝处的涂漆。
的过程。在电化学腐蚀中存在电极的氧化还原的原则:首先,详细的了解腐蚀环境,例如介涂层防护不改变设备的强度以及结构,仅仅是
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