么慶霞
【摘 要】化工機(jī)械在化工企業(yè)的生產(chǎn)中是一個(gè)必須要用到的設(shè)備,機(jī)械設(shè)備在長期的使用中,會(huì)遇到很多的化學(xué)成分,所以設(shè)備的防腐也就成了非常重要的問題,如果可以很好的提高設(shè)備的防腐能力,那么,機(jī)械的使用性能在有所保證的基礎(chǔ)上還可以使用更長的時(shí)間,這對(duì)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本是十分關(guān)鍵的,本文就提高化工機(jī)械防腐能力的有效途徑,以供參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】化工機(jī)械;防腐;腐蝕
腐蝕通常就是指因?yàn)橐恍┗瘜W(xué)物質(zhì)或者是物質(zhì)和物質(zhì)之間產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)而使得物體受到了嚴(yán)重的損壞的現(xiàn)象,化工機(jī)械發(fā)生腐蝕是一種非常常見的現(xiàn)象,機(jī)械如果出現(xiàn)了腐蝕的現(xiàn)象就會(huì)使得其在外形和內(nèi)部的車性能上都產(chǎn)生非常大的變化,這種情況會(huì)使得設(shè)備資源和能源都產(chǎn)生非常嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象,所以需要采取有效的措施來提高設(shè)備的防腐能力,這對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)也是十分重要的。
1.腐蝕的原因和種類
1.1腐蝕的原因
金屬自身的組成和整體結(jié)構(gòu)是金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生銹蝕的重要原因,外在條件如溫度、濕度等是金屬出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象的客觀因素,在一些工業(yè)企業(yè)當(dāng)中會(huì)包含著大量的二氧化硫、二氧化碳以及硫化氫氣體,還存在著一些氫氧化物、硫化物等,如果其濕度又相對(duì)比較大的話,這些物質(zhì)的負(fù)面影響就更大,在這些因素的共同影響下,金屬就會(huì)和這些物質(zhì)形成化學(xué)反應(yīng),從而依也就造成了不同程度的腐蝕現(xiàn)象。
1.2腐蝕的種類
1.2.1按腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理分類
(1)化學(xué)腐蝕金屬表面與其周圍的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成一種新的物質(zhì)(氧化物)從而使金屬受到破壞的現(xiàn)象。這類腐蝕主要以高溫干燥環(huán)境下的金屬與腐蝕介質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng)的形式發(fā)生。
(2)電化學(xué)腐蝕金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸,通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng),這類腐蝕主要發(fā)生在潮濕環(huán)境下。
1.2.2按腐蝕產(chǎn)生的原因及表象分類
按腐蝕產(chǎn)業(yè)的原因及表象可分為:高溫氧化腐蝕、剝層腐蝕、點(diǎn)狀腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、疲勞腐蝕、電化學(xué)腐蝕、焊接應(yīng)力腐蝕、振動(dòng)磨損腐蝕、工業(yè)大氣腐蝕、海洋大氣腐蝕等。
2.腐蝕產(chǎn)生的化學(xué)機(jī)理
2.1電化學(xué)腐蝕機(jī)理
金屬的電化學(xué)腐蝕通常就是指金屬表面和導(dǎo)電的介質(zhì)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)變化,這樣也使得金屬的表面會(huì)產(chǎn)生非常明顯的損壞現(xiàn)象,電化學(xué)腐蝕反應(yīng)應(yīng)該具備兩個(gè)條件,一個(gè)是陰極反應(yīng),一個(gè)是陽極反應(yīng),同時(shí)還要和流過金屬內(nèi)部的電子流和介質(zhì)流當(dāng)中的離子也應(yīng)該充分的聯(lián)系在一起,陽極的反應(yīng)就是金屬離子從金屬當(dāng)中流動(dòng)到介質(zhì)當(dāng)中,同時(shí)放出電子的過程,也就是氧化反應(yīng)的過程。陰極反應(yīng)剛好相反就是還原反應(yīng)的過程。如果碳鋼在酸中產(chǎn)生了腐蝕的時(shí)候,在陽極的反應(yīng)中鐵會(huì)變成二價(jià)的亞鐵離子,釋放出的鐵會(huì)從陽極流向陰極,被氫離子吸收還原,最后才能將其還原成氫氣。這種電化學(xué)腐蝕機(jī)理會(huì)在金屬內(nèi)部形成一個(gè)回路短接,電流如果不對(duì)外做功,電子在消耗的過程中會(huì)在電池的內(nèi)部形成一個(gè)陰極的反應(yīng),因此其也會(huì)加劇金屬的腐蝕程度。
2.2工業(yè)大氣腐蝕機(jī)理
在一些重污染地區(qū),空氣中含有非常多的二氧化硫或者是二氧化碳以及硫化氫氣體,還會(huì)出現(xiàn)非常多的腐蝕性介質(zhì),這些介質(zhì)會(huì)在潮濕的環(huán)境下發(fā)生反應(yīng),這樣也就使得鋼制出現(xiàn)非常明顯的腐蝕現(xiàn)象。鋼材在一些工業(yè)的大氣中還會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕或者是電腐蝕的現(xiàn)象,工業(yè)大氣腐蝕中,二氧化硫的腐蝕是最為嚴(yán)重的,這是因?yàn)槎趸蛟诳諝庵蟹磻?yīng)之后會(huì)形成酸雨的現(xiàn)象,這樣二氧化硫就會(huì)起到重要的氧化作用。
3.化工機(jī)械腐蝕設(shè)計(jì)
3.1材料的選用
在通用機(jī)械設(shè)備的材料很多都是普通碳素鋼材料構(gòu)成的,這種材料非常重要的特點(diǎn)就是價(jià)格相對(duì)較低,同時(shí)供應(yīng)量也比較充足,加工方法也不是非常的難,所以可以在一般情況下使用,通常腐蝕對(duì)其的負(fù)面作用并不是十分的明顯,但是如果在化工行業(yè)當(dāng)中使用,其介質(zhì)的腐蝕性相對(duì)較差,所以,也非常容易出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象,雖然生產(chǎn)企業(yè)定期會(huì)給設(shè)備和構(gòu)件進(jìn)行一些防腐處理,但是只要經(jīng)過了一定的時(shí)間,這種保護(hù)作用就會(huì)受到十分嚴(yán)重的影響,這樣也會(huì)使其自身的壽命大大的縮短,所以化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中不應(yīng)該使用這種設(shè)備,應(yīng)該使用一些耐腐蝕性非常好的鋼材,雖然這些鋼材的價(jià)格會(huì)高一些,但是使用壽命會(huì)是普通碳素鋼的2到3倍,因此其綜合效益也是非常強(qiáng)的。
3.2結(jié)構(gòu)和工藝的防腐設(shè)計(jì)
如果構(gòu)件的幾何形狀設(shè)計(jì)不合理或過于復(fù)雜,經(jīng)常會(huì)引起機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、積液、積塵及金屬表面漆膜漏涂破損等缺陷,從而導(dǎo)致局部的氧化腐蝕、縫隙腐蝕及應(yīng)力腐蝕等,因此必須從防腐角度考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的合理性。下面做幾個(gè)方面的分析:
(1)構(gòu)件的形狀應(yīng)盡可能簡單。
(2)防止構(gòu)件表面損壞或有傷痕。
(3)構(gòu)件盡量選用同一種金屬材料。如機(jī)座與主機(jī)應(yīng)為同種材料,因不同材料間易產(chǎn)生電偶腐蝕。
(4)盡量減少縫隙。
(5)選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)質(zhì)的防銹漆,以便使腐蝕介質(zhì)與構(gòu)件完全隔離,特別要注意焊縫的涂漆,合理的涂漆結(jié)構(gòu)(如兩塊型材間的連接要采取背靠背的方式等)可使構(gòu)件的任意一面或部位都方便涂漆。
(6)防止殘余水在設(shè)備上的滯留。設(shè)計(jì)時(shí)要避免有向上的容器狀凹處,如不能避免亦應(yīng)設(shè)排水孔。
(7)焊接時(shí)應(yīng)盡量防止出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力集中。以采用連續(xù)焊為好,間斷焊易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
(8)應(yīng)避免焊接缺陷。比如焊瘤、咬邊、噴濺及未焊透等,這些焊接缺陷會(huì)形成新的腐蝕點(diǎn),如焊瘤除了形成應(yīng)力集中外,還在焊瘤與母材間形成夾縫;咬邊是形成應(yīng)力集中的根源,它的凹陷邊也形成夾縫。這兩種缺陷易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕和縫隙腐蝕。焊接電流過小或焊接速度過慢易產(chǎn)生焊瘤;而咬邊的產(chǎn)生則是由于焊接時(shí)焊接電流過大和焊接速度過快,以及角焊時(shí)焊條角度不適當(dāng)?shù)仍?。所以,合理的焊接工藝及過硬的焊接技術(shù)是十分重要的。另外,焊縫未焊透所造成的夾縫和孔洞也會(huì)引起縫隙腐蝕和小孔腐蝕。
(9)為進(jìn)一步防止縫隙腐蝕,對(duì)構(gòu)件連接處夾縫也應(yīng)合理設(shè)計(jì)。常見的構(gòu)件連接形式有搭接和對(duì)接兩種:對(duì)搭接接頭應(yīng)盡可能不用鉚接連結(jié),因鉚接節(jié)點(diǎn)的夾縫會(huì)積液和積塵,產(chǎn)生縫隙腐蝕,所以宜采用焊接連結(jié)。焊接連結(jié)亦應(yīng)采用雙面連續(xù)填角焊,即使二者的搭接面被焊縫完全封閉起來,如采用單面搭焊因搭接面處有縫隙則會(huì)產(chǎn)生縫隙腐蝕和電偶腐蝕,故不推薦;對(duì)于對(duì)接接頭,應(yīng)采用雙面連續(xù)對(duì)接焊,從而避免縫隙腐蝕。
4.結(jié)語
在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中,最重要的就是要有性能比較好的化工機(jī)械,化工機(jī)械的材料大部分都是鋼鐵,所以其耐腐蝕性就必須要好,只有這樣才能更好的保證機(jī)械的使用性能不受影響,在機(jī)械養(yǎng)護(hù)的過程中,一定要采取有效的措施,這樣才能保證機(jī)械性能的整體發(fā)揮,從而也提高了企業(yè)自身的發(fā)展水平。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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