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摘要:在目前社会快速发展的时代背景下,化工生产可以有效促进社会经济的发展。为了确保化工生产作业的效率,就需要保证化工生产的流程达到较为理想的运行状态,特别是要重点关注化工生产作业中涉及到的各种类型的机具设备,以免出现各种类型的安全隐患,从而确保化工企业的经济效益和社会效益。鉴于此,就提高化工机械设备防腐蚀能力展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:化工机械;防腐;措施
引言
随着当前我国化工行业的不断发展,整体化工生产工艺得到了创新优化,确实表现出了更为理想的化工生产能力,符合化工行业创新发展要求。与此同时,相应化工机械设备的选用必然也就面临着较高的要求,如果化工机械设备在应用过程中出现了较为明显的问题,必然也就很可能会影响到整体化工生产效果,甚至极有可能产生安全隐患。化工机械腐蚀问题是比较常见的主要缺陷,这也就需要结合腐蚀问题进行详细分析,明确具体腐蚀影响机制,进而采取较为适宜的策略,切实提高化工机械防腐能力。
1化工机械腐蚀问题分析
1.1周围介质的影响
在化工机械设备的长期运行中,其存在的腐蚀问题必然和周围介质存在较为密切的联系,因为周围介质并不是特别理想,如此也就必然很可能导致相应化工机械设备产生较为严重的腐蚀隐患,最终影响化工机械的运行性能,容易产生较为严重的渗漏等问题。因为化工生产中相关机械设备的应用环境较为复杂,相应生产过程中需要生产和应用的化工产品、原材料也较为繁杂,如此也就很容易涉及到一些存在明显腐蚀性特点的材料,进而影响到化工机械的有序运行。此外,在化工机械的周围环境中存在较为明显的湿度较高问题,也会加剧化工机械设备的腐蚀程度,不利于化工机械设备的稳定性。
1.2由于电化学引起的腐蚀
化工机械设备的运行离不开电源的支持,因此,电化学腐蚀是化工机械设备中的一种常见腐蚀现象。设备在通电的状态下,导电介质就会和金属表面的物质发生化学反应,使机械设备的受损程度加剧。目前,很多化工工程使用的机械设备都是金属材质的,在这些设备运行的过程中,金属表面的离子就会发生反应,并且化学还原反应会严重损害金属结构,腐蚀金属表面,同时还会威胁到机械设备的性能。
1.3管理保养不到位
化工机械设备之所以在后续生产过程中出现了较多的腐蚀问题,往往还和保养以及管理工作落实不到位有关,因为相应管理以及保养工作无法发挥出较强的腐蚀预控效果,必然也就无法形成对于化工机械设备的保护,最终容易形成较为严重的缺陷和隐患。在化工生产的管理中,缺乏必要的资金投入,各项化工机械设备保养工作难以得到有效落实,相关防护方法也存在严重滞后性问题,必然也就很难提升防腐效果。
2化工机械防腐能力提高措施
2.1做好材料选择控制工作
在化工机械设备产生腐蚀的原因中,機械设备自身材料因素有很大影响,关系着设备的防腐蚀性能。因此,要做好其材料方面的选择、控制工作,使设备的防腐能力得以保证。如果设备需要长期在腐蚀性环境下应用,其选择的材料就要具有较强的防腐性能。因此,具体在选择时,要根据其实际工作环境中酸碱度和温湿度等条件进行。还要考虑到设备具体工作内容进行恰当选择,相比于金属材料,高分子材料的防腐蚀性更强。比如,在非污染性大气中可选择铝,而强氧化性溶液中可选择钛等等。确定了材料合金的成分,以及采用的热处理方式后,要确保设备是处于相应环境中的,不会对腐蚀环境产生敏感反应,满足其强度和其它性能要求。一些部件在加工完成后不能进行维修,因此要根据其使用寿命来分开,避免加大后续处理难度。传热环节中所使用的部件,其选择的材料要确保不会出现氧化皮。
2.2科学设计机械设备的工艺与结构
如果机械设备的工艺设计缺乏科学性,就会影响到设备的正常使用,同时威胁到设备的防腐性能。由此可见,科学合理的工艺设计是确保化学机械设备防腐性能的关键。与此同时,如果设备的整体结构设计不合理,例如机械设备中的缝隙比较多,就会给灰尘以及残渣进入机械设备内部提供路径,从而威胁到设备的防腐效果。面对上述问题,需要重视机械设备的设计工作,在设计机械设备外观的时候,不能留太大的缝隙,尽可能做到简单设计,并且设计形状不能太复杂,以免加剧设备清理以及维护工作的难度。
2.3加强设备材料的设计与选择
碳素钢材料是化工机械设备制造中使用较多的材料之一,具有价格低、易加工、方便供应等特点。随着化工工艺环境的不断恶劣,碳素钢材料的整体生存空间受到了一定的限制,其主要原因在于,该材料的抗腐蚀性能不强,它与新型不锈钢材料相比很容易受高温高浓度酸碱介质的影响,导致化工机械的防腐性能降低破坏。例如Q235钢在常态下与酸介质发生反应的速度可以达到0.5~1.0mm/a。化工企业在进行设备选材时可采用不锈钢材质作为机械设备的制造材料,以便从源头上降低设备的腐蚀。近些年来,化工机械设备对钛材的选用越来越广泛。与传统材料制造的化工机械设备相比,钛材制造的化工设备,以其优异的耐蚀性,其使用寿命能延长几倍、几十倍甚至几百倍。钛的相对密度比钢小,抗拉强度与不锈钢差不多,比强度高,设计时可采用较小的腐蚀裕度,钛设备的壁厚可以减薄。化工设备选用钛材,由于耐蚀性优异,大大减少了金属离子对介质的污染,提高了产品的质量。化工企业由于酸、碱、盐等介质的作用,设备采用碳钢、不锈钢、铜合金、镍基合金、石墨等传统材料制造会受到不同程度的腐蚀,改用钛材,由于耐蚀性的大大提高,大幅减少了计划外和计划内检修,降低了检维修费用,避免了因腐蚀而事故停车物料排空造成的无谓损耗,提高了产量,节省了劳动力,跑冒滴漏的现象也少了,生产环境也能得到明显改善。需要引起重视的是,钛材因为介质成分、温度和pH值的不同也会出现被腐蚀的现象,甚至腐蚀速率还较快,故实际应用时,还须全面深入分析,保护了钛材表面致密的保护膜层,就能有效避免钛材机械设备的被腐蚀。镍和镍合金的机械性能接近于碳钢,但是在对碱性的耐腐蚀性方面,镍和镍合金仅次于银。镍和镍合金在浓碱中表面会生成一层黑色的保护膜,从而具有了很好的耐蚀性。故镍和镍合金特别适用于制造处理浓碱液的机械设备。镍和镍合金无论在高温碱液中还是熔融碱中都十分稳定。影响镍和镍合金设备使用寿命的因素主要有碱液的温度、浓度、杂质含量,碱的浓度越高,杂质含量越低,镍和镍合金设备的使用寿命越长。比如在300~500℃,75%~98%的烧碱中,未经退火的镍和镍合金容易发生晶间应力腐蚀破裂,因此要重视对镍和镍合金材质的容器等设备在700~750℃进行退火处理。
结语
就化工生产过程中的机械设备来说,腐蚀问题是其中一个较为严重的问题,导致腐蚀现象存在的原因来自很多方面,影响这种现象的因素也是比较复杂的,如此一来就加大了防腐工作的难度。在具体处理腐蚀情况时,不仅要严格挑选化工机械设备的金属材料,同时还需要从自身保护出发,选择防锈漆进行表面处理以及化学保护的方法。在后期的研究中,应该加大这一方向的研究力度,为保障化工机械设备处于良好的运行状态奠定良好的基础。
参考文献
[1]吴冰心,金凯凯.化工设备管理中化工机械维修保养技术探究[J].化工管理,2017(11):22.
[2]李科.化工机械设备腐蚀原因及防腐措施分析[J].中国化工贸易,2019,11(6):197.
[3]孙树佳.提高化工机械防腐能力的探讨[J].中国设备工程,2019(03):135-136.
关键词:化工机械;防腐;措施
引言
随着当前我国化工行业的不断发展,整体化工生产工艺得到了创新优化,确实表现出了更为理想的化工生产能力,符合化工行业创新发展要求。与此同时,相应化工机械设备的选用必然也就面临着较高的要求,如果化工机械设备在应用过程中出现了较为明显的问题,必然也就很可能会影响到整体化工生产效果,甚至极有可能产生安全隐患。化工机械腐蚀问题是比较常见的主要缺陷,这也就需要结合腐蚀问题进行详细分析,明确具体腐蚀影响机制,进而采取较为适宜的策略,切实提高化工机械防腐能力。
1化工机械腐蚀问题分析
1.1周围介质的影响
在化工机械设备的长期运行中,其存在的腐蚀问题必然和周围介质存在较为密切的联系,因为周围介质并不是特别理想,如此也就必然很可能导致相应化工机械设备产生较为严重的腐蚀隐患,最终影响化工机械的运行性能,容易产生较为严重的渗漏等问题。因为化工生产中相关机械设备的应用环境较为复杂,相应生产过程中需要生产和应用的化工产品、原材料也较为繁杂,如此也就很容易涉及到一些存在明显腐蚀性特点的材料,进而影响到化工机械的有序运行。此外,在化工机械的周围环境中存在较为明显的湿度较高问题,也会加剧化工机械设备的腐蚀程度,不利于化工机械设备的稳定性。
1.2由于电化学引起的腐蚀
化工机械设备的运行离不开电源的支持,因此,电化学腐蚀是化工机械设备中的一种常见腐蚀现象。设备在通电的状态下,导电介质就会和金属表面的物质发生化学反应,使机械设备的受损程度加剧。目前,很多化工工程使用的机械设备都是金属材质的,在这些设备运行的过程中,金属表面的离子就会发生反应,并且化学还原反应会严重损害金属结构,腐蚀金属表面,同时还会威胁到机械设备的性能。
1.3管理保养不到位
化工机械设备之所以在后续生产过程中出现了较多的腐蚀问题,往往还和保养以及管理工作落实不到位有关,因为相应管理以及保养工作无法发挥出较强的腐蚀预控效果,必然也就无法形成对于化工机械设备的保护,最终容易形成较为严重的缺陷和隐患。在化工生产的管理中,缺乏必要的资金投入,各项化工机械设备保养工作难以得到有效落实,相关防护方法也存在严重滞后性问题,必然也就很难提升防腐效果。
2化工机械防腐能力提高措施
2.1做好材料选择控制工作
在化工机械设备产生腐蚀的原因中,機械设备自身材料因素有很大影响,关系着设备的防腐蚀性能。因此,要做好其材料方面的选择、控制工作,使设备的防腐能力得以保证。如果设备需要长期在腐蚀性环境下应用,其选择的材料就要具有较强的防腐性能。因此,具体在选择时,要根据其实际工作环境中酸碱度和温湿度等条件进行。还要考虑到设备具体工作内容进行恰当选择,相比于金属材料,高分子材料的防腐蚀性更强。比如,在非污染性大气中可选择铝,而强氧化性溶液中可选择钛等等。确定了材料合金的成分,以及采用的热处理方式后,要确保设备是处于相应环境中的,不会对腐蚀环境产生敏感反应,满足其强度和其它性能要求。一些部件在加工完成后不能进行维修,因此要根据其使用寿命来分开,避免加大后续处理难度。传热环节中所使用的部件,其选择的材料要确保不会出现氧化皮。
2.2科学设计机械设备的工艺与结构
如果机械设备的工艺设计缺乏科学性,就会影响到设备的正常使用,同时威胁到设备的防腐性能。由此可见,科学合理的工艺设计是确保化学机械设备防腐性能的关键。与此同时,如果设备的整体结构设计不合理,例如机械设备中的缝隙比较多,就会给灰尘以及残渣进入机械设备内部提供路径,从而威胁到设备的防腐效果。面对上述问题,需要重视机械设备的设计工作,在设计机械设备外观的时候,不能留太大的缝隙,尽可能做到简单设计,并且设计形状不能太复杂,以免加剧设备清理以及维护工作的难度。
2.3加强设备材料的设计与选择
碳素钢材料是化工机械设备制造中使用较多的材料之一,具有价格低、易加工、方便供应等特点。随着化工工艺环境的不断恶劣,碳素钢材料的整体生存空间受到了一定的限制,其主要原因在于,该材料的抗腐蚀性能不强,它与新型不锈钢材料相比很容易受高温高浓度酸碱介质的影响,导致化工机械的防腐性能降低破坏。例如Q235钢在常态下与酸介质发生反应的速度可以达到0.5~1.0mm/a。化工企业在进行设备选材时可采用不锈钢材质作为机械设备的制造材料,以便从源头上降低设备的腐蚀。近些年来,化工机械设备对钛材的选用越来越广泛。与传统材料制造的化工机械设备相比,钛材制造的化工设备,以其优异的耐蚀性,其使用寿命能延长几倍、几十倍甚至几百倍。钛的相对密度比钢小,抗拉强度与不锈钢差不多,比强度高,设计时可采用较小的腐蚀裕度,钛设备的壁厚可以减薄。化工设备选用钛材,由于耐蚀性优异,大大减少了金属离子对介质的污染,提高了产品的质量。化工企业由于酸、碱、盐等介质的作用,设备采用碳钢、不锈钢、铜合金、镍基合金、石墨等传统材料制造会受到不同程度的腐蚀,改用钛材,由于耐蚀性的大大提高,大幅减少了计划外和计划内检修,降低了检维修费用,避免了因腐蚀而事故停车物料排空造成的无谓损耗,提高了产量,节省了劳动力,跑冒滴漏的现象也少了,生产环境也能得到明显改善。需要引起重视的是,钛材因为介质成分、温度和pH值的不同也会出现被腐蚀的现象,甚至腐蚀速率还较快,故实际应用时,还须全面深入分析,保护了钛材表面致密的保护膜层,就能有效避免钛材机械设备的被腐蚀。镍和镍合金的机械性能接近于碳钢,但是在对碱性的耐腐蚀性方面,镍和镍合金仅次于银。镍和镍合金在浓碱中表面会生成一层黑色的保护膜,从而具有了很好的耐蚀性。故镍和镍合金特别适用于制造处理浓碱液的机械设备。镍和镍合金无论在高温碱液中还是熔融碱中都十分稳定。影响镍和镍合金设备使用寿命的因素主要有碱液的温度、浓度、杂质含量,碱的浓度越高,杂质含量越低,镍和镍合金设备的使用寿命越长。比如在300~500℃,75%~98%的烧碱中,未经退火的镍和镍合金容易发生晶间应力腐蚀破裂,因此要重视对镍和镍合金材质的容器等设备在700~750℃进行退火处理。
结语
就化工生产过程中的机械设备来说,腐蚀问题是其中一个较为严重的问题,导致腐蚀现象存在的原因来自很多方面,影响这种现象的因素也是比较复杂的,如此一来就加大了防腐工作的难度。在具体处理腐蚀情况时,不仅要严格挑选化工机械设备的金属材料,同时还需要从自身保护出发,选择防锈漆进行表面处理以及化学保护的方法。在后期的研究中,应该加大这一方向的研究力度,为保障化工机械设备处于良好的运行状态奠定良好的基础。
参考文献
[1]吴冰心,金凯凯.化工设备管理中化工机械维修保养技术探究[J].化工管理,2017(11):22.
[2]李科.化工机械设备腐蚀原因及防腐措施分析[J].中国化工贸易,2019,11(6):197.
[3]孙树佳.提高化工机械防腐能力的探讨[J].中国设备工程,2019(03):135-136.