登录 | 注册  APP下载  加盟

400-8585-485

分享赢券

机电服务

​加强化工机械防腐 提升企业竞争力

2015-12-11

加强化工机械防腐 提升企业竞争力

化工机械是化学工业生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品,往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程,实现这些过程所用的机械,常常都被划归为化工机械。    

化工机械在化工企业当中是必不可少的生产设备。机械设备的防腐问题也是经常被提到的事情。如何加强化工机械的防腐能力,延长化工机械的使用寿命,降低企业的生产成本,显得格外重要。    

一、加强防腐的重要意义    

腐蚀是由化学或化学作用使物体消耗或破坏。从广义的角度来说,腐蚀是指材料与环境间发生的化学或电化学作用而导致材料功能受到损伤的现象;从侠义的角度来说,腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用,使金属性能发生变化,导致金属、环境及其构成系统功能受到损伤的现象。


化工机械腐蚀是自发的普遍存在的现象,机械设备被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,造成设备破坏以及资源和能源的严重浪费,使企业受到巨大的损失。    因此,研究腐蚀机理,采取防护措施,提高防腐能力,对企业发展有着十分重大的意义。    

二、腐蚀产生的原因和分类    

金属本身的组成和结构是锈蚀的根据;外界条件(如:温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观原因。在一些工业企业尤其化工企业的环境介质中,含有大量的SO2、CO2、H2S、氢氧化物、盐雾、硫化物、卤化物等有害物质,有些环境还伴有高温和潮湿等,在这些因素综合影响下,金属便与这些有害物质发生物理、化学反应,形成腐蚀。    

按腐蚀产生的机理分类,腐蚀可分为:    ①化学腐蚀金属表面与其周围的介质发生化学反应,生成一种新的物质(氧化物),从而使金属受到破坏的现象。这类腐蚀主要以高温干燥环境下的金属与腐蚀介质直接发生反应的形式发生。    ②电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应,这类腐蚀主要产生在潮湿环境下。    

按腐蚀产生的原因及表象分类,腐蚀可分为:高温氧化腐蚀、剥层腐蚀、点状腐蚀、晶间腐蚀、隙缝腐蚀、疲劳腐蚀、电化学腐蚀、焊接应力腐蚀、振动磨损腐蚀、工业大气腐蚀、海洋大气腐蚀等。    

对化工行业来说,机械设备的腐蚀以电化学腐蚀、焊接应力腐蚀、隙缝腐蚀及疲劳腐蚀为主,特别是电化学腐蚀最为严重,多种腐蚀的结果导致电化学腐蚀。


三、腐蚀产生的化学机理    

大体可分为电化学腐蚀机理和工业大气腐蚀机理。    

金属的电化学腐蚀是指金属表面与离子导电介质发生电化学作用而产生的破坏。任何一种按电化学机理进行的腐蚀反应至少包含有一个阳极反应和一个阴极反应。阳极反应是金属离子从金属转移到介质中并放出电子的过程,即阳极氧化过程。相对应的阴极反应是介质中氧化剂组分吸收来自阳极的电子的还原过程。    

在工业污染较重的地区,空气中含有高浓度的SO2、CO2、H2S、卤化物、硫化物及盐等挥发物和工业粉尘等腐蚀性介质,这些介质物中的酸性气体在潮湿的条件下会与水化合生成无机酸。铁质合金在这种介质中,会发生一系列连锁反应,导致钢材严重损坏。    

四、化工机械的材料选用    

通常,用来制造通用机械设备的材料大部分是普通碳素钢,其特点是价格低廉,供应方便,容易加工。在普通工作条件下使用,腐蚀对其危害不大,但如果使用在化工行业这种高浓度腐蚀性质的环境下,因为它的抗腐蚀性能差,就会易于遭受腐蚀。    

如常用的Q235钢材,其在酸气、盐雾介质中的腐蚀速度高达0.5-1.0mm/a,虽然各企业都定期对设备及构件进行防腐涂漆,但只要漆膜出现划伤或局部脱落,就会立即产生电化学腐蚀并不断扩展,导致使用寿命大大降低,因此化工企业不宜选用这类钢材制作的机械设备,而应选用以耐腐蚀钢如16MnCu、09MnCuPTi等普通低合金钢为制造基材的设备。虽然低合金钢价格比碳钢贵些,但总的经济效益要比碳钢高。    

统计显示,低合金钢所制造设备的使用寿命是采用普通碳素设备的2-3倍,所以相对性价比还是高很多。    

五、常用的化工机械防腐方法    

机械防腐蚀的方法很多,主要有改善金属的本质,把被保护金属与腐蚀介质隔开,或对金属进行表面处理,改善腐蚀环境以及电化学保护等,下面重点介绍一下电化学保护法。

  电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施,使之成为腐蚀电池中的阴极,从而防止或减轻金属腐蚀的方法,包括牺牲阳极保护法和外加电流法。


牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极,固定在被保护金属上,形成腐蚀电池,被保护金属作为阴极而得到保护;外加电流法是将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。    

根据电化学腐蚀原理,采用牺牲阳极保护法对设备进行阴极保护是一种有效的控制方法。    六、结论    

通过探讨分析可知:腐蚀性介质普遍存在化工生产企业的工作环境中,处于这种环境下的机械设备,会受到比一般行业更快速、更严重的腐蚀,造成的损失也比其它行业要大得多,因此,在化工行业中加强机械设备防腐能力,延长机械设备使用寿命,就显得更有必要,更具有意义。

推荐资料