摘 要:化工設(shè)備的性能關(guān)系到生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量,關(guān)系到企業(yè)的利潤,對化工設(shè)備的防腐蝕管理有利于降低設(shè)備的折舊速度,節(jié)約企業(yè)的重置成本。因而,對化工設(shè)備的防腐蝕性研究具有重要意義。本文分析了化工設(shè)備受腐蝕的基本原理,并闡述了化工設(shè)備防腐蝕的基本措施,在此基礎(chǔ)上,對企業(yè)防止化工設(shè)備受腐蝕提出相關(guān)的意見和建議。
關(guān)鍵詞:化工設(shè)備 防腐蝕 電化學(xué)反應(yīng)
中圖分類號:TQ050.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(a)-0079-01
當(dāng)前,企業(yè)的化工設(shè)備基本以金屬為主,在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中通常會對設(shè)備造成腐蝕,容易出現(xiàn)機(jī)器故障并造成安全隱患。對化工設(shè)備防腐蝕的研究和處理有利于降低生產(chǎn)中的風(fēng)險,提高設(shè)備壽命,減少企業(yè)經(jīng)營成本。
1 腐蝕的基本原理
從金屬發(fā)生腐蝕的機(jī)理上,我們將腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。所為化學(xué)腐蝕是指金屬與其他物質(zhì)直接接觸,發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被氧化生成金屬氧化物產(chǎn)生損耗的過程。這種腐蝕并不普遍,在現(xiàn)代化學(xué)工藝中,這一問題通過在設(shè)備表面進(jìn)行涂漆、在金屬中摻雜稀有金屬等方式基本可以得到解決,因而對設(shè)備防腐蝕性的研究主要基于如何防止電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的層面上。電化學(xué)腐蝕是指金屬原子和反應(yīng)物形成兩個電極,組成腐蝕原電池,具有陰極區(qū)和陽極區(qū),因為金屬的電極電位通常比反應(yīng)物的電極電位低,所以電子由陰極區(qū)流向陽極區(qū),金屬遭到腐蝕。以鐵為例,鐵在發(fā)生電化學(xué)腐蝕后,表面形成許多大小不一的鼓包,次層則是黑色粉末狀的腐蝕坑陷。電化學(xué)腐蝕在化工設(shè)備的生產(chǎn)過程中極為常見,因此本文將其作為主要研究對象。
2 防腐蝕的基本措施
目前,我國對化工設(shè)備的防腐蝕管理日益健全,本文認(rèn)為對設(shè)備防腐蝕性的管理應(yīng)該從材料的選擇、材料表面的防護(hù)、設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境以及后續(xù)的腐蝕調(diào)查四方面做起。
2.1 材料的選擇
在設(shè)備設(shè)計之初,需要對設(shè)備以后生產(chǎn)產(chǎn)品的原料的性質(zhì)、生產(chǎn)的溫度、濕度、壓力、氧氣的密度等等進(jìn)行了解,對可能發(fā)生的腐蝕反應(yīng)進(jìn)行估計,并通過實驗對設(shè)備的腐蝕效果進(jìn)行預(yù)測,通過可靠的數(shù)據(jù)對材料的腐蝕性及經(jīng)濟(jì)性等做出綜合的測量,盡量避免使用易腐蝕的金屬設(shè)備。隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展,通過在鐵中摻入少量C、Si、Mn、P、S以及其他元素,能夠使鐵的組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化,產(chǎn)生的合金在硬度、耐磨性、韌性、抗腐蝕性上較純鐵相比都具有更好的特性。
2.2 材料表面的防護(hù)
所謂材料的表面防護(hù)是指通過電鍍、噴鍍等方法對金屬表面進(jìn)行處理,在其表面形成一層保護(hù)膜,使其與外界原料、空氣相隔絕,防止其被氧化。根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的不同,表面防護(hù)層的性質(zhì)有很大區(qū)別。一方面,出于對設(shè)備導(dǎo)電性能的考慮,將在金屬表面形成一層比該金屬更為活潑的保護(hù)層,這一保護(hù)層作為原電池的負(fù)極在生產(chǎn)過程中被腐蝕原金屬作為正極受到了保護(hù)。另外,還可以在設(shè)備外設(shè)置有機(jī)涂層,如塑料、橡膠等,玻璃、搪瓷等也能起到防腐蝕的作用。在設(shè)備的安裝過程中,往往需要對設(shè)備進(jìn)行焊接,焊接的接頭部位是極易發(fā)生氧化的點,焊接工藝對設(shè)備壽命具有決定作用,必要時,需要對焊接部位進(jìn)行特殊的保護(hù)。
2.3 設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化
化工產(chǎn)品的生產(chǎn)一般是在弱酸性或中性環(huán)境中進(jìn)行的,因而鐵的吸氧腐蝕是最經(jīng)常發(fā)生的,在這一反應(yīng)中:2Fe+O2+2H2O =2Fe(OH)2,負(fù)極(Fe):Fe-2e-=Fe2+,正極:O2+2H2O+4e-=4OH-。因而,在設(shè)備的工作中,應(yīng)盡量將氧氣和水蒸氣的濃度控制在較低水平,同時盡可能使工作環(huán)境呈現(xiàn)弱堿性。常見的除氧方式有鐵屑除氧、真空除氧以及化學(xué)試劑除氧等。以化學(xué)試劑除氧為例:通過將亞硫酸鈉、聯(lián)氨、二甲基酮肟等化學(xué)藥劑直接加入設(shè)備中即可達(dá)到深度除氧的目的,不但操作簡單、投資省而且除氧效果穩(wěn)定。在日常的設(shè)備儲存過程中,應(yīng)該盡量防止碰撞、劃傷,盡量保持設(shè)備表面光潔完好。在設(shè)備的使用過程中,更應(yīng)該嚴(yán)格控制化工生產(chǎn)的工藝條件,對流速、pH值、溫度、介質(zhì)濃度等指標(biāo)嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行,防止由于操作失誤帶來的腐蝕隱患。
2.4 腐蝕調(diào)查及防腐管理
盡管防腐蝕技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展,但是在實際操作過程中,化工設(shè)備的腐蝕是不可避免的,因而,在化工設(shè)備的生產(chǎn)過程中,腐蝕調(diào)查和防腐管理是極其必要和重要的。一方面,需要定期對設(shè)備的受腐蝕情況進(jìn)行調(diào)查,對腐蝕的部位、腐蝕的厚度、腐蝕的類型進(jìn)行嚴(yán)格的記錄,同時要標(biāo)明該設(shè)備的工作環(huán)境,對設(shè)備工作環(huán)境的空氣濕度、氧氣濃度、pH值進(jìn)行精確測量。另一方面,應(yīng)該對設(shè)備的腐蝕情況進(jìn)行橫向和縱向的對比,通過控制單一變量的方法,觀察實際應(yīng)用與理論值之間的差別,對設(shè)備腐蝕程度以及環(huán)境控制難度進(jìn)行綜合的估算得出合適的結(jié)論。
3 對降低設(shè)備腐蝕的意見和建議
3.1 加強(qiáng)防腐蝕材料的研制
防腐蝕材料的性能是化工設(shè)備防腐蝕的基礎(chǔ),隨著現(xiàn)代工藝的發(fā)展,必然能夠生產(chǎn)出防腐蝕性更強(qiáng)的適用于化工生產(chǎn)的材料,關(guān)鍵在于如何降低其成本,使其能夠廣泛得到應(yīng)用。
3.2 強(qiáng)化防腐蝕設(shè)備的施工質(zhì)量
設(shè)備施工質(zhì)量是設(shè)備防腐蝕性的關(guān)鍵,因而應(yīng)該對其進(jìn)行嚴(yán)格的過程控制,保證噴砂質(zhì)量達(dá)標(biāo),材料用量標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 培養(yǎng)化工防腐蝕方面的專業(yè)人員
專業(yè)化的人才是化工設(shè)備防腐蝕的后續(xù)保障,化工設(shè)備防腐蝕的保證更需要專業(yè)、謹(jǐn)慎、負(fù)責(zé)的人才。
4 結(jié)語
防腐蝕管理的好壞直接關(guān)系到設(shè)備能否正常運(yùn)行以及企業(yè)是否安全,關(guān)系企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是企業(yè)管理的重要部分。對化工防腐蝕的管理以及專業(yè)人員的專業(yè)技能、綜合分析能力提出了更高水平的要求,企業(yè)只有做好防腐蝕工作、積極促進(jìn)反防腐蝕技術(shù)發(fā)展,才能更好的實現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張引玲,郇新峰,黨引線.淺談化工設(shè)備防腐蝕管理和調(diào)查[J].管理科學(xué),2012(2).
[2]劉繼光.化工設(shè)備高溫防腐蝕應(yīng)用[J].科技信息,2008(8).
[3]王敏.化工設(shè)備的防腐方法淺析[J].化工設(shè)備與管道,2002(3).