关键词：化工机械设备;防腐设计;应对措施
引言
化工机械设备在化工生产中不可或缺，其使用寿命、工作性能和效率直接影响化工生产的经济效益。然而，由于化工设备所处的生产环境以及其自身因素，即使在正常生产条件下也时常出现腐蚀现象，这一结果不仅使得设备性能下降，也缩短了使用寿命，因此，化工机械设备的防腐设计就显得异常重要，本文正是基于此提出了化工设备的防腐设计及应对措施。
1化工机械设备腐蚀现象出现的原因分析
1.1腐蚀现象出现的主要原因
通常情况下，机械设备大多由金属材料构成，而金属材料自身性质的特殊性是出现腐蚀现象的根本原因。此外，在日常生活中金属材料同样会受到外界湿度和温度的影响，这在一定程度上直接成为金属材料发生锈蚀现象的主要原因。同样，在一些工业企业的生产活动中，都会涉及到对一些有害的化学物质的利用，例如二氧化碳、硫化物、以及碱等。在分析化工企业的厂房温度以及湿度对机械设备的腐蚀作用时，还需要综合考虑环境因素的变化，使得机械设备与化学物质变化之间的反应加剧。例如：当酸性气体与空气中的水蒸汽相遇是，将会生成无机酸，而无机酸的显著特征是腐蚀性较强。例如，在含有无机酸的空气中，铁合金将会发生复杂的化学反应，其中，以铁材料的机械设备与盐酸发生的化学反应，将会导致化工机械的钢材料受到严重的腐蚀破坏。此外，化工机械设备在工业大气的条件下，腐蚀现象的产生主要是由直接的化学腐蚀作用以及电化学腐蚀作用共同产生的。为此，在研究防腐设计以及对应策略研究时，必须要结合电化学腐蚀以及化学腐蚀的本质特征。由于电化学腐蚀作用的产生以及直接化学腐蚀效果的出现，产生的条件各不相同，因此必须对其化学反应产生的条件综合考虑。
1.2化工机械设备腐蚀的机理分析
化工机械设备腐蚀的机理中，在不同的腐蚀情况，产生的机理也是不同的。如电化学腐蚀主要就是金属表层和离子导电介质发生电化学反应，金属表面遭到了破坏。电化学腐蚀由于电流不对外做工，在腐蚀电池内阴极发生自耗反应，这样会加快机械设备的腐蚀速度。而对于工业大气对机械设备产生的腐蚀方面，主要就是空气当中还有二氧化碳以及二氧化硫等挥发物，这些挥发物有着腐蚀性，这样就会在潮湿的条件下，酸性气体和水结合成无机酸，对机械设备的表面就会产生腐蚀。
2针对化工机械设备进行防腐设计的技巧
2.1对设备的几何形状进行简化处理
由于机械设备的死角处会沉积化学物质或者残留一些具有腐蚀性的液体，因此在化工机械设备设计中，要尽量避免采用复杂的几何形状，而进行设备形状的简化设计，这样就能最大限度地减少设备中死角的出现，降低因为积存化学物质而产生腐蚀的几率。
2.2尽量减少设备中的缝隙
化工机械设备中的金属构件较易出现缝隙，并且如果液体流动不够顺畅的话，还会因为液体滞留造成应力增大，使缝隙腐蚀加剧，而缝隙腐蚀的出现又会引发孔蚀，并使应力腐蚀的情况恶化，那么存在缝隙的机械设备就会面临严重腐蚀的危险。为了避免这种风险，在进行设备设计时就应该尽量减少缝隙和接触面凹槽，避免化学品滞留。
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2.3选择合理的焊接工艺
在进行焊接工艺的选择时，设计者要明确防腐的需求，选择连续性焊接的技术工艺，并且需要焊接技术较高，焊接中要避免焊接缺陷比如咬边和焊瘤等，因为这种部位较易发生应力集中现象而造成耐腐蚀性能降低。而如果进行间断式焊接的话也会由于焊接点的出现造成设备中内应力增加，使设备更易被腐蚀。
2.4选择优良的设备涂层工艺和材料
化工设备的防腐涂层可以降低设备构件与腐蚀性物质接触的概率，因此其防腐效果非常优异，尤其采用在焊接处进行优良防腐漆涂层技术操作，可以使焊接缝的耐腐性增强，这一过程的技术重点就是要注意不能因为涂层防护而引起设备强度与结构的改变，使机械设备的本身性能受到影响。就目前的防腐涂料而言，常见的有环氧树脂和酚醛树脂等几类防腐漆料，在进行实际化工设备设计中要根据设备的实际情况选择合适的涂漆，要针对设备构件的状态和材质标准、运转环境等进行研究，据此选择防腐性能与其他机械性能相匹配的涂漆材料。
3化工机械设备的防腐措施
3.1使用防腐涂料
防腐涂料是一种操作比较简便的腐蚀措施，现已被应用到化工机械表面中，其主要是在机械设备表面涂抹防腐材料，阻止空气、水汽进入机械设备中，有效地解决设备表面的防腐问题。防腐涂料的主要作用是：第一，屏蔽作用。防腐涂料有利于阻隔腐蚀介质和化工机械设备，这样就能够阻断腐蚀通路，提高化工机械设备的电阻。第二，缓蚀作用。特定的颜料能够在成膜物发生水反应后，对金属表面进行保护，延缓腐蚀侵蚀问题。第三，阴极保护作用。与底材金属电极电位相比，漆膜电极电位比较高，现已被应用到腐蚀电池中，其中的漆膜作为牺牲阳极而保护金属表面。现阶段，防腐蚀涂料已在化工领域中得到了一定的应用，防腐蚀涂料的主要作用是延缓化工设备的腐蚀，取得了良好的效果。
3.2注重机械设备的表面涂层工艺科学实施
对化工机械设备的防腐设计过程中，在设备表面涂层技术的应用方面是比较重要的，这也是防腐的重要方法。这就需要对防锈漆以及防腐涂料的质量得以保证，对构件和腐蚀介质完全隔离要能保证。在焊缝处涂漆的质量要得到有效控制。比较常用的防腐漆料有邻苯二甲酸树脂，在选择涂漆以及应用的时候，对机械设备的环境和使用条件要充分重视，逐步提高化工机械设备的防腐质量。
3.3牺牲阳极保护措施
石油化工企业在应用牺牲阳极保护法的过程中，需要将牺牲阳极焊接在机械设备中，并应用螺栓固定机械设备，在固定螺栓的过程中，技术人员需要对阳极和金属进行绝缘处理，一般应用的隔离材料主要是橡胶垫和尼龙垫，在应用阳极焊接设备构件的过程中，需要确保阳极和金属留出相应的距离，避免阳极和金属进行接触。在现代化社会的发展中，应用比较广泛的方法是牺牲阳极保护法，这种方法主要是保护化工装置、地下管道、锅炉等。
结语
总而言之，腐蚀现象给化工企业的机械设备带来了很大的破坏，于是防腐工作就显得颇为重要，在企业的实际生产和应用中，只有对设备发生腐蚀的根本原因进行深入的分析，认真研究腐蚀发生的化学机理，才能做到机械设备的防腐优化设计工作，才能根据生产实践去进行合理的材料选择，并且采用科学、高效的防腐措施，从根本上解决机械设备的腐蚀现象，为化工企业的可持续性发展奠定基础。
参考文献
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[2]刘春荣.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].装备制造技术，2018（10）.
[3]李山，李晓君.化工机械设备管理及维修保养技术研究[J].?中国设备工程，2017（14）.
论文作者:李翔
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/3
标签：机械设备论文; 化工论文; 设备论文; 阳极论文; 现象论文; 电化学论文; 涂层论文; 《工程管理前沿》2020年第1期论文;