化工设备的腐蚀与防护.pdf

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1、化工设备的腐蚀与防护随着经济的发展，对化工产品的需求不断增加，越来越多生产设备的运行超出设计能力，因而目前对全球的化工企业而言，防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。许多专家认为，材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。腐蚀破坏到处可见，腐蚀事故频频发生，这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外，很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足，对腐蚀防护的重要意义认识不深，对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识，没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。化工生产企业中普遍存在腐蚀性介质，化工机械设备会比一般行业设备腐蚀严重，在工业方面来

2、讲，相对于其他行业而言，化工生产企业的机械设备的腐蚀速度往往更快，采取积极有效的防腐蚀措施，从设计、施工、运行防护各个方面考虑，有效提高防腐能力，延长设备寿命。提高化工机械设备的防腐能力对于当今化工相关生产领域而言有着十分重要的现实意义。一、关于腐蚀1、腐蚀的定义腐蚀物质通过化学或者是化学作用而被损耗及破坏。从浅层次而言，腐蚀是由于材料和环境之间所发生的化学、电化学作用，而使得材料自身的功能受到了一定程度的损伤。化工机械设备在被腐蚀之后，其色泽、外形及其机械性能等各方面均可发生不同程度的变化，从而造成了化工机械设备的损坏以及能源、资源较为严重的浪费，使得化工企业的生产成本

3、受到了较为较大的影响，化工企业也因此蒙受了经济上的损失。因而，采取积极有效的防腐蚀措施，提高化工机械设备的防腐能力是当今化工相关生产领域所面临的关键问题。2、腐蚀的分类腐蚀：材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀；局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等；金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。物理腐蚀：材料单纯物理作用的破坏，一般是由溶解、渗透引起的，如熔融金属容器的溶解，高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏

4、。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。电化学腐蚀：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动（电流），历程符合电化学动力学规律。3、腐蚀的危害在化工工业中，金属是制造设备的主要材料，由于经常要和强烈的腐蚀性介质和各种酸、碱、盐有机溶剂及腐蚀性气体等接触而发生腐蚀。腐蚀不仅使金属和合金材料造成巨大的损失，影响设备的使用寿命，而且使得设备的检修周期缩短，增加非生产时间和修理费用；腐蚀使设备及管道的跑、冒、滴、漏现象更为严重，使原料和成品造成大量的

5、损失，影响产品的质量，污染环境，危害人的身体健康；腐蚀引起的设备爆炸、火灾等事故，使设备遭到破坏而停止生产，造成巨大的经济损失甚至危及人的生命。二、化工设备的防腐蚀措施目前的防腐技术主要有：开发耐蚀材料、表面防蚀技术、缓蚀技术，电化学保护等。1、开发耐腐蚀材料用来制造通用机械设备的材料大部分是普通的碳素钢，其特点在于价格低廉，供应方便，容加工。在普通的条件下使用，腐蚀对其的危害并不大，但是如果是使用在化工行业这种高浓度腐蚀性介质的环境下，因为其的抗腐蚀能力差，就很容易遭受腐蚀的破坏。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，各个企业都

6、会定期的对设备构件进行防腐涂漆，但只要漆膜出现划痕或者局部的脱落，就会立即产生电化学腐蚀并不断的扩展，从而导致其使用寿命大大降低，因此化工企业不宜采用这类钢材做为机械设备的原材料。而应该选用耐腐蚀钢如16MnCu、09MnCuPTi等普通低合金钢作为制造基材设备。虽然这类钢材较前者要贵，但是总体经济效益要高的多。据统计显示，低合金钢所制造的设备的使用寿命是采用普通碳素钢制造设备的寿命的2~3倍，所以其性价比还是高了很多。耐蚀材料的开发研究是防腐蚀技术进步的突破口，人类各个时期的技术进步无不与其息息相关。耐蚀材料主要分为金属材料、高分子材料、无机非金属材料。金属及合金材料是

7、结构材料中的主体，其中钢铁占据主要地位，但是，钢铁的耐蚀性能具有局限性。具有高性能的合金及有色金属材料的开发和应用发展迅速，在一定程度上解决了局部腐蚀及特殊环境下的腐蚀问题。如含钼高的耐蚀合金，双相不锈钢，高纯铁素体不锈钢，镍基合金，低合金钢，钛及钛合。耐蚀非金属材料目前国内外耐蚀非金属材料在化工生产中应用非常广泛。非金属材料具有优良的耐蚀性能，而机械性能可以通过增强等途径来弥补，在某些领域已有发展为取代钢材的趋势。现在正在开发的如：耐蚀塑料、玻璃钢、石墨、搪玻璃，工程陶瓷。2、表面覆盖层在现有的防腐蚀手段中，表面耐蚀涂层和金