周慧娟

（青海省工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，青海 西寧 810000）

冶金化工行業(yè)是機(jī)械、建筑、航天、交通等很多行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，該行業(yè)所提供的材料產(chǎn)品是國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的關(guān)鍵[1]。作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展支柱，冶金化工產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展促進(jìn)了整個(gè)工業(yè)的快速進(jìn)步。由于冶金化工行業(yè)需求的提升，行業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備也在不斷改進(jìn)[2]。雖然設(shè)備不斷進(jìn)步滿足了大部分需求，但是在冶金生產(chǎn)過(guò)程中依舊存在很多尚未解決的困境，其中最重要的一點(diǎn)就是設(shè)備腐蝕的問(wèn)題。不僅大幅度減少化工設(shè)備的使用壽命，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在冶金過(guò)程中出現(xiàn)直接負(fù)面影響。冶金化工設(shè)備無(wú)法保證質(zhì)量的情況下，冶金化工企業(yè)的生產(chǎn)工作將會(huì)受到直接影響，造成經(jīng)濟(jì)上的重大損失[3]。因此，對(duì)于冶金化工設(shè)備的腐蝕需求嚴(yán)格重視，詳細(xì)分析設(shè)備腐蝕的原因，確定造成腐蝕現(xiàn)象的主要因素。并以腐蝕原因?yàn)榛A(chǔ)提出冶金化工設(shè)備的防腐蝕措施。希望通過(guò)本文研究可以有效減少設(shè)備腐蝕情況，促進(jìn)冶金化工行業(yè)更快發(fā)展[4]。

1 冶金化工設(shè)備的腐蝕原因分析

1.1 內(nèi)在原因

通過(guò)對(duì)設(shè)備腐蝕本質(zhì)的分析，可發(fā)現(xiàn)主要對(duì)腐蝕現(xiàn)象有影響的因素包括金屬防腐蝕能力差異、溶液差異、設(shè)別件粗糙度差異、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差異。首先針對(duì)金屬防腐能力分析，可以發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)冶金化工設(shè)備都是由金屬材質(zhì)的元件組合而成，所以，整體設(shè)備的腐蝕情況直接取決于金屬的防腐蝕的能力程度。由于金屬自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，擁有較大的內(nèi)部晶粒密度，通過(guò)金屬構(gòu)成的冶金化工設(shè)備面對(duì)腐蝕難以抵抗。其次，設(shè)備的工作主要面向冶金化工行業(yè)，無(wú)法避免與不同溶液相接觸。設(shè)備接觸到的溶液類(lèi)型是通過(guò)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)決定的。其中一部分較為溫和的溶液對(duì)設(shè)備的腐蝕較輕，而另一部分溶液具有較強(qiáng)的腐蝕性，即便同樣的設(shè)備面對(duì)兩種溶液時(shí)都會(huì)呈現(xiàn)出不同的腐蝕效果。然后針對(duì)設(shè)備零件進(jìn)行詳細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)在冶金化工設(shè)備運(yùn)行工作時(shí)，最開(kāi)始受到腐蝕的都是設(shè)備零件。造成腐蝕出現(xiàn)的主要原因是零件表面粗糙程度不夠。最后，通過(guò)對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)分析得出結(jié)論，當(dāng)冶金化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠完善，會(huì)造成生產(chǎn)過(guò)程中的液體等濺出、沉積，導(dǎo)致設(shè)備的應(yīng)力過(guò)大出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象。

1.2 外在原因

從設(shè)備腐蝕的外在角度分析，腐蝕性物質(zhì)、物質(zhì)流動(dòng)速度、人員的安全意識(shí)三方面都會(huì)造成機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)腐蝕情況。冶金化工企業(yè)包含著很多特殊的生產(chǎn)流程，很多強(qiáng)堿性、強(qiáng)酸性物質(zhì)需要在生產(chǎn)中添加進(jìn)去，機(jī)械設(shè)備與這些腐蝕性物質(zhì)的頻繁接觸，使得設(shè)備本身受到侵蝕。并且設(shè)備表面接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后，難以將殘留物質(zhì)完全清除，設(shè)備的關(guān)鍵部位清理不到位引起腐蝕作用。根據(jù)相關(guān)實(shí)踐調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，添加物質(zhì)的流動(dòng)速度也是造成設(shè)備腐蝕的影響因素之一。冶金工業(yè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，添加的氣體或液體等腐蝕性物質(zhì)的流速是在不斷增加的，流動(dòng)速度越設(shè)備受到腐蝕的效率也隨之增大；反之，即便腐蝕性物質(zhì)仍舊存在于設(shè)備中，機(jī)械設(shè)備的腐蝕速度也會(huì)下降。此外，在冶金工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)中需要重視對(duì)設(shè)備的管理維護(hù)。當(dāng)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)輕度腐蝕現(xiàn)象就要合理解決，阻止機(jī)械設(shè)備腐蝕程度繼續(xù)增加，引起難以挽回的損失。最后的一點(diǎn)外在原因是關(guān)于工作人員，由于冶金化工生產(chǎn)過(guò)程中具有的危險(xiǎn)性較大，為了更好保障工作人員的安全需要進(jìn)行安全意識(shí)的合理培訓(xùn)。特別是機(jī)械設(shè)備操作員，需要依靠科學(xué)的方法提升工作安全意識(shí)，減少冶金化工設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中因操作不當(dāng)發(fā)生腐蝕的可能性。目前，大部分企業(yè)開(kāi)始采取自動(dòng)控制的方式操作冶金化工生產(chǎn)，但這種模式的應(yīng)用也造成了對(duì)工作人員意識(shí)培訓(xùn)的忽略，以及難以發(fā)覺(jué)設(shè)備腐蝕根源，最終造成冶金化工設(shè)備腐蝕概率出現(xiàn)逐漸升高。

2 冶金化工設(shè)備的腐蝕預(yù)防措施

2.1 加強(qiáng)設(shè)備材料選擇

截至目前，在冶金化工設(shè)備制作中所選擇的金屬材料，都很容易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，并沒(méi)有找到一種符合設(shè)備制作需求的、耐腐蝕的金屬材料。機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的金屬與合金材料中，都包含著易引發(fā)腐蝕現(xiàn)象的介質(zhì)。通過(guò)金屬化學(xué)成分的作用，決定了機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生腐蝕破裂的傾向。將容易引起金屬應(yīng)力腐蝕破裂的介質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。

表1 引發(fā)腐蝕現(xiàn)象的介質(zhì)統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)表1的統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，很多介質(zhì)在與設(shè)備接觸后都會(huì)出現(xiàn)腐蝕情況。所以選取制作材料時(shí)，一定要保證材料的抗腐蝕能力較強(qiáng)，并且具有較低的應(yīng)力腐蝕破裂敏感性。

2.2 開(kāi)展化工設(shè)備的腐

冶金化工設(shè)備腐蝕預(yù)防工作的開(kāi)展，需要以防腐設(shè)計(jì)工作為起始點(diǎn)。利用設(shè)備的腐蝕控制相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)出在滿足生產(chǎn)需求的前提下，可以長(zhǎng)時(shí)間使用的機(jī)械設(shè)備。防腐設(shè)計(jì)工作的完成。提升了設(shè)備安全性與可靠性，也降低了冶金化工行業(yè)生產(chǎn)成本。針對(duì)設(shè)備進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)，需要從強(qiáng)度設(shè)計(jì)、防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防腐蝕材料選擇三個(gè)方面配合完成。另一方面，就是需要對(duì)冶金，化工生產(chǎn)的質(zhì)量進(jìn)行把控。以耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬材料作為基礎(chǔ)。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的安裝守則，確保設(shè)備安裝質(zhì)量在合理的范圍內(nèi)。當(dāng)設(shè)備安裝質(zhì)量不能保證時(shí)，會(huì)改變機(jī)械設(shè)備內(nèi)物質(zhì)流動(dòng)速度，從而影響設(shè)備性能。在機(jī)械設(shè)備的安裝方面，具體需要注意的是設(shè)備的包裝、運(yùn)輸、施工等項(xiàng)目。

2.3 合理應(yīng)用電力學(xué)保護(hù)技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，冶金化工設(shè)備的防腐蝕措施，可以采用電化學(xué)保護(hù)的技術(shù)。電化學(xué)保護(hù)主要依據(jù)化學(xué)電解原理中的陰陽(yáng)離子相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備防腐蝕功能。將設(shè)備合理應(yīng)用電力學(xué)保護(hù)技術(shù)，運(yùn)用陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)兩種方式，確保目標(biāo)材料不受到腐蝕。所謂的陰極保護(hù)，又被稱為增加電流陰極保護(hù)，指的是在設(shè)備的外表面上添加陰極電流，降低陽(yáng)極溶解的速度，達(dá)到預(yù)防腐蝕的效果。與之相反的就是陽(yáng)極保護(hù)。需要在金屬表面增加陽(yáng)極電流，保證金屬的電位在有效轉(zhuǎn)移區(qū)內(nèi)，最大程度避免腐蝕現(xiàn)象。

2.4 采用涂層保護(hù)方法

設(shè)備的腐蝕預(yù)防措施中有一種較為常用的方法，叫做涂層保護(hù)技術(shù)。涂層保護(hù)方法，在實(shí)際應(yīng)用中呈現(xiàn)出良好的防腐試功能，很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都在應(yīng)用。涂層保護(hù)方法的使用需要與實(shí)際設(shè)備相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)良好的涂層配套體系，達(dá)到最優(yōu)的防腐蝕性能。涂層保護(hù)方法在操作過(guò)程中不需要較高成本。實(shí)際應(yīng)用中主要分為金屬涂層、塑料涂層、陶瓷涂層三種方式。其中，金屬涂層防腐蝕效果主要利用氧化還原的原理。而陶瓷涂層的使用范圍相對(duì)更加廣闊，無(wú)論是金屬還是非金屬材料都可以進(jìn)行使用，幫助材料腐蝕性能提升的同時(shí)對(duì)設(shè)備的耐磨性能也有所提升。

值得注意的是對(duì)于防護(hù)涂料的篩選工作。通過(guò)調(diào)查研究，文中選擇EPH型高耐候防護(hù)專用涂料，這種涂料在抗腐蝕方面具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。環(huán)氧樹(shù)脂的合理添加有效提升了EPH型涂料的防腐蝕性能。以環(huán)氧樹(shù)脂充當(dāng)交聯(lián)劑，通過(guò)環(huán)氧基大分子與氯磺酞基之間的相互作用實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，保證涂層體形結(jié)構(gòu)的形成。然后將調(diào)配好的涂層粉刷到機(jī)械設(shè)備表面，使其根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在設(shè)備使用過(guò)程中發(fā)揮防腐蝕的效果。為了確保涂層具有良好的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試，驗(yàn)證添加涂層后材料腐蝕速度與原腐蝕速度的比較，如表2所示。

表2 涂層添加前后腐蝕速度比較

根據(jù)表2顯示的測(cè)試結(jié)果可以明顯得出結(jié)論，涂層材料的合理應(yīng)用可以確保機(jī)械設(shè)備金屬材料受腐蝕速度的大幅度下降，并且在一定范圍內(nèi)，涂料添加時(shí)間越長(zhǎng)，起到的效果更好。

2.5 設(shè)計(jì)設(shè)備常用金屬材料的結(jié)構(gòu)

冶金化工設(shè)備防腐蝕措施中，對(duì)于設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是需要加強(qiáng)重視的。金屬材料結(jié)構(gòu)的合理設(shè)備可以大幅度提升設(shè)備使用壽命。以物理冷凝箱為例，通常情況下設(shè)備這部分結(jié)構(gòu)發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象都出自于導(dǎo)熱管，并非冶金化工設(shè)備結(jié)構(gòu)表面。因此，在機(jī)械設(shè)備導(dǎo)熱管設(shè)計(jì)時(shí)，可以將其放置在設(shè)備和冷凝箱之間的支撐架上，保證導(dǎo)熱管在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中不受到其他腐蝕介質(zhì)的影響，通過(guò)避免與腐蝕介質(zhì)接觸預(yù)防金屬材料發(fā)生腐蝕情況。所以，在設(shè)備腐蝕預(yù)防措施中對(duì)于設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是不可或缺的部分。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以冶金化工設(shè)備為目標(biāo)，從內(nèi)在、外在兩方面分析設(shè)備腐蝕原因，并以腐蝕影響因素為依據(jù)提出設(shè)備腐蝕預(yù)防措施。在機(jī)械設(shè)備防腐工作中從材料選擇、防護(hù)工作開(kāi)展方面入手，結(jié)合電力學(xué)保護(hù)、涂層保護(hù)等防腐技術(shù)應(yīng)用，最后通過(guò)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)設(shè)備腐蝕現(xiàn)象的預(yù)防。通過(guò)本文的研究降低腐蝕出現(xiàn)概率，提高冶金化工設(shè)備應(yīng)用價(jià)值和壽命，輔助生產(chǎn)的正常運(yùn)行，促進(jìn)冶金化工行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了支撐。