摘要：当前，社会经济飞速发展，对化工产品提出更高要求，与设计能力相比，大量生产设备超出这一范围。所以，从化工企业的角度来讲，当前亟需解决的问题是避免工艺设备由于被腐蚀引发故障而导致严重损失。有效保护材料以及实施防腐，不仅可以减少维护成本，还可以确保企业运行的安全性与稳定性。
关键词：化工设备；腐蚀原因；防腐策略
引言：随处都能够看到腐蚀破坏现象，经常出现腐蚀事件，这是因为人们低估腐蚀的危害性。缺乏应有的科学保护知识，不采取防腐措施，或采取不正确的防腐措施。
一、化工设备腐蚀概念与防腐的意义
腐蚀是指化工设备在接触介质在化学或电化学的作用下，由形状、大小和性质的变化引起的损害，这种破坏在化工生产中是普遍存在的。结果表明：腐蚀引起的爆炸约占生产事故的70％。正因如此，工作人员必须针对化工设备，全面掌握其腐蚀规律，并且合理选择结构材料，另外对不同材料采取适当有效的防腐措施，以确保化学品生产的正常运行。
二、化工设备腐蚀分类及腐蚀介质
根据化工设备实际情况来看，其使用环境相对特殊，正因如此，通常属于金属制品。在化工企业生产过程中，很多时候产生氧化-还原气体等，与此同时生产车间具有较多特征，其适度往往比较大，并且温度较高，因此在金属表面，一般会发生十分强烈的化学反映，由此引发腐蚀现象。
1.腐蚀的分类
以材料种类为依据，可以将腐蚀分成两种，一种是金属腐蚀，另一种是非金属腐蚀。根据表面形貌，同样可以将腐蚀分成两种类型，一是全面腐蚀，二是局部腐蚀，后者还可分为多种类型，比如小孔腐蚀与缝隙腐蚀等。此外，根据机理，可将金属腐蚀分成多种类型，比如电化学腐蚀与物理腐蚀等。
物理腐蚀：材料的物理损坏通常是由溶解和渗透引起的，例如熔融金属容器的溶解、高温熔融盐以及熔融碱溶解和渗透到容器中。
化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏。腐蚀过程是纯氧化—还原反应，腐蚀介质与金属表面的原子直接碰撞而形成腐蚀产物，反应中无电流产生，符合化学动力学规律。
化学腐蚀：金属和非电解质直接导致化学损伤。腐蚀过程是纯氧化还原反应。
电化学腐蚀：金属和电解质溶液的电化学作用造成的损害。在反应过程中，阳极失去电子，阴极获得电子和电子（电流）。
2.常见的几种腐蚀介质
（1）氯化物
介质中有两种氯化物，一种是无机氯化物，另一种是有机氯化物。前者通常由原油引入，而后者是生产过程的产物，其在生产过程中混合。
（2）硫化物的腐蚀
原油含有或多或少的硫化合物。根据硫化物对金属的作用，硫化物可分为活性硫化物和非活性硫化物。所谓的活性硫化物是它们直接与金属反应，不活泼的硫化物不能直接与金属反应，例如硫醚、二硫化物等。
（3）氢损伤
氢损伤是指金属由于氢或一些金属而与氢反应的现象，从而改变金属材料的机械性能。
（4）氧
在锅炉给水的除盐水中，当温度超过60℃时，其内部的氧气将导致对钢的腐蚀。解决方案是选择在温度敏感部分耐氧腐蚀的高质量材料。
（5）有机溶剂
糠醛、二乙二醇醚等，在生产过程中经历降解聚合或氧化并导致对钢的腐蚀。这种腐蚀主要是均匀的化学腐蚀，可以适当选择或增加材料。
（6）酸、碱等化学试剂
在许多材料中，例如“石油化工装置工艺安装设计手册”，给出了各种材料对不同介质的耐腐蚀性的相应表，只需根据表格中的要求选择合适的材料即可。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、影响化工设备腐蚀的原因
化工设备腐蚀的原因主要有以下四点：首先，设备的材料和内部结构从根本上决定了它的耐腐蚀性。耐腐蚀性越强，不锈钢在相同条件下的耐腐蚀性远高于碳钢，大多数化学设备都是由金属制成的。其次，化学设备通常与生产中的酸、碱、油和气等腐蚀性介质直接接触。介质浓度、pH值和化学成分都是影响设备腐蚀的因素；第三，设备的腐蚀速率与其温度和压力有关。研究表明，当温度上升10°C时，设备的腐蚀速率加倍至三倍。化学生产往往伴随着高温高压操作，这些外在因素会影响设备的腐蚀速度；第四，设备的变形更容易腐蚀。
四、化工设备腐蚀的机理
化工设备的腐蚀机理主要分为两类：电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指在潮湿环境中，电解质溶液在金属表面上形成电极，并且发生氧化反应以腐蚀该装置。化学腐蚀是指器件与周围物质之间的化学反应，对器件结构造成损害。
1.电化学腐蚀机理
当金属置于水溶液或潮湿空气中时，在金属表面上形成水膜，使得空气中的二氧化碳、二氧化硫等溶解在水膜中以形成电解质溶液金属材料与电解质溶液接触，并且发生原电池反应，通过电极反应产生腐蚀。电化学腐蚀基本上是氧化还原反应，在阳极上发生氧化反应，阳极溶解，在阴极上发生还原反应，并进行电子转移。
2.化学腐蚀机理
工业生产中，无论设备内的介质，或设备外的工业环境，其中含有大量腐蚀性物质。例如，氯化物、硫化合物、氮化合物、氢氧化物等。特别是在高湿度环境中，二氧化硫、二氧化氮和硫化氢在暴露于水时会形成酸性物质，化学设备长时间与这些物质直接接触，很容易造成设备的腐蚀[1]。
五、化工设备的防腐策略
1.合理选择设备
针对化工设备，不管是材料还是结构，都必须进行合理选择，能够尽量避免设备发生腐蚀，增加其应用时长。在化工设备之中，碳钢应用率最高，这一材料具有鲜明优势，主要包括成本低、加工容易等，不过同样存在较大劣势，比如据有 相对较低的耐腐蚀性。只要暴露于空气中，便极易引发化学反应，从而导致腐蚀现象出现，而且会在较短时间中蔓延。所以，在进行设计时，设计人员需要以各种工作条件为依据，合理选择与应用材料。除此之外，设备结构发挥较大消极作用，会提高机械应力、增加灰尘等，通常由此使腐蚀更为严重。所以，结构防腐设计的目的是尽量简化其形状，同时减少元件。
2.增加保护层
常见的防腐措施是隔离腐蚀性接触，例如将抗腐蚀材料施加到装置的外表面。防腐涂层通常由惰性化学品组成，并且不易与其他介质反应。注意喷涂前，要详细了解设备的化学成分和物理性质，选择合适的防腐涂料，使用专业设备喷涂，尤其是控制焊缝喷涂质量[2]。
3.加强环境防腐处理
对环境进行防腐极其必要，能够减轻设备腐蚀，比如说在第一时间以设备附近环境为依据，加强除湿，保证其避免适度，另外也可以将一定数量的防腐剂加入附近环境，从而使设备表面形成保护膜。
4.提高防腐工作人员的专业素质
近年来，国民经济与科学技术迅猛发展，在此条件下我国防腐技术逐步改进和完善。所以，从化工企业的角度来讲，必须积极提升防腐工作人员自身专业素质，引进更多先进防腐技术和方法[3]。与此同时，化工企业还需要加强培训教育工作，定期培训防腐人员，构建与完善评估与监督机制，并对工作人员提出一定要求，在操作过程中必须严格遵守工作流程，从根本上强化防腐工作实效性。
结束语：总而言之，在化工设备发生腐蚀的状况下，会产生非常严重的影响，直接作用于设备性能，使其大大降低，在较大程度上缩短化工设备应用时长，并且化工企业所制定的安全生产目标也会受到巨大影响。因此，对于化工企业而言，应该全面、深入探究腐蚀现象发生的原因及其机理，提高防腐工作强度，以各项因素为依据，科学合理选择与应用防腐方法，从而为众多化工设备运行的稳定性与安全性提供重要保障。
参考文献：
[1]熊秋园，王立英.化工设备腐蚀原因及防腐策略分析[J].化工管理，2019（12）：156-157.
[2]刘娟，王星，李岩书.化工设备腐蚀原因及防腐策略分析[J].化工管理，2019（02）：27-28.
[3]李昕，曲直.论化工设备腐蚀原因及防腐措施[J].化工管理，2018（31）：149.
论文作者:吴德岚,陈淑云
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：化工设备论文; 设备论文; 金属论文; 硫化物论文; 材料论文; 电化学论文; 化学论文; 《基层建设》2019年第12期论文;