贵州瓮福蓝天氟化工股份有限公司贵州福泉550599
摘要：随着化工行业的发展和进步，人们对化工设备的防腐技术提出了更高的要求。化工设备常含有腐蚀性介质，在生产和存储过程中极易发生腐蚀，既影响设备的正常使用，又可能导致一系列的安全隐患和环境污染问题，严重时甚至出现泄漏、坍塌、爆炸等事故。因此，探究化工设备的腐蚀原理，做好化工设备的防腐保护措施，对于化工企业具有重大意义。
关键词：化工设备；防腐；控制措施
引言
化学工程与工艺的发展离不开化工设备，社会的发展离不开化学，各种各样的化工设备进行生产和发展可以促进社会各行各业的发展。化工设备是化学发展的基础，是化学发展的保证。对化工设备进行防腐蚀保护和及时的修理是十分有必要的。
一、影响化工设备腐蚀的原因分析
化工设备腐蚀的原因主要包含以下四点：第一，设备的材质和内部结构从根本上决定其抗腐蚀性能，例如材质的晶粒越细，其耐腐蚀性越强，因此相同条件下不锈钢的耐腐蚀性远高于碳钢。化工设备大部分是金属材质，金属结构在不同的操作条件和环境下会发生腐蚀，这是根本原因；第二，化工设备常与生产中的酸、碱、油、气等腐蚀性介质直接接触，在一定条件下设备材质的稳定性结构遭到破坏，其中介质的浓度、PH值及化学成分都是影响设备腐蚀的因素；第三，设备的腐蚀速率与其温度和所受压力有关，温度、压力越高，腐蚀越快，有研究表明，温度升高10℃，设备受腐蚀的速率增加一倍到三倍。化工生产常伴随高温高压操作，这些外界因素会影响设备的腐蚀速率；第四，设备形变处更容易发生腐蚀，常见的死角、焊缝或开口处，要比正常地方受腐蚀更快。
二、化工设备腐蚀的机理
化工设备腐蚀的机理主要分为两种：电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指在潮湿的环境下，电解质溶液在金属表面形成电极，发生氧化反应从而腐蚀设备。化学腐蚀是指设备与周围某种物质接触后发生化学反应，导致设备的结构被破坏。
1、电化学腐蚀机理
当金属被放置在水溶液或潮湿空气中，金属表面会形成一层水膜，从而使空气中的二氧化碳、二氧化硫等溶解在水膜中，形成电解质溶液。金属材质与电解质溶液接触，会发生原电池反应，通过电极反应产生腐蚀。电化学腐蚀实质上是一种氧化还原反应，阳极上发生氧化反应，使阳极溶解，阴极上发生还原反应，起传递电子的作用。
2、化学腐蚀机理
工业生产中，无论设备内的介质，还是设备外的工业大气，都含有很多腐蚀性物质，例如氯化物、含硫化合物、含氮化合物、氢氧化物等，尤其是在潮湿度高的环境中，二氧化硫、二氧化氮和硫化氢遇水会生成酸性物质，化工设备长时间与这些物质直接接触，很容易造成设备的腐蚀。
三、化工设备的防腐控制措施
1、化学腐蚀防护措施
化学腐蚀的防腐蚀措施有三种：钝化、添加电镀层、加覆盖层。①钝化。钝化是指由于介质作用形成致密的氧化膜，阻止两种物质的反应。例如在铁罐运输浓硝酸的过程中，铁与浓硝酸反应生成一层致密氧化膜，这层氧化膜对铁有保护作用。要预防化学腐蚀可以先让能发生钝化反应的物质进行钝化，钝化后再进行其他反应或盛装作用。②进行电镀。电镀与电化学反应原理相似。电镀是指利用外界电流，在溶液中发生电解反应，使电导体如金属的表面沉淀一种金属或合金层。如：铜勺镀锌，让它具有银的金属光泽。增加勺子的使用寿命，许多钢管为了加强使用寿命也会镀锌，但由于环境污染问题、安全用水问题，近年来，国家已经减少镀锌管的使用。将电镀原理应用到化工设备上可以对化工设备容器壁进行“加厚”，增加设备的使用年限。③使用覆盖层。对设备添加保护层，相当于添加一层保护膜或隔离膜。例如：给金属制的楼梯刷漆，可以阻止空气中水和金属栏杆的反应，增加楼梯的使用寿命。防止因自然原因产生的腐蚀作用。同理，对化工设备添加覆盖层也可以增加化工设备的使用寿命。增加化工设备的使用寿命，可以降低因维修、替换而产生的财力损失。使用覆盖层，是比较节约、省时省力的一种防护措施。
2、电化学腐蚀防护措施
电化学腐蚀的防腐措施有两种：外接电源保护法和牺牲阳极的阴极保护法。①外接电源保护法。电化学腐蚀分为两种：局部腐蚀和全面腐蚀。外接电源保护法即将被保护的金属与一个附加电极作为电解池的两个级。被保护金属作为电解池的阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。外接电源保护法主要用于对海水、河水中的金属设备进行防腐蚀保护。如：海洋的船舶为了防止海水造成的腐蚀，降低船舶使用寿命，在船底防止比船底更活泼的金属块并定期更换金属块，达到对船保护的作用。②牺牲阳极的阴极保护法。牺牲阳极的阴极保护法是使用比阴极电极电势更低的金属或者合金做阳极，将其固定在被保护金属上。形成腐蚀电池，使得阴极得到保护。牺牲阳极的阴极保护法一般材料有铝和锌及一些电极电势较低的合金。这个方法也是用于海水中的设备，如船舶、贮油罐和海底管道等的防腐蚀。让阳极保持一定的电性，使其呈现钝化状态，减慢腐蚀的速度。用一些合金作为阳极，使用这种合金阳极可以控制设备腐蚀的速度，防止设备发生点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀和全面腐蚀。
3、物理腐蚀防护措施
①覆盖层保护。针对于物理化学的覆盖层保护，在进行覆盖前要对设备进行清洗，清洗基体。对基体的清洗主要是清洗基体的油和锈。清洗基体的锈可以通过酸或一些还原性强的物质清洗锈。化学清洗的方式有很多，针对化工设备不同的地方有不同的清洗方式。化学清洗主要是碱洗和酸洗两种方式。碱洗可以清洗设备油污和微生物有机物等附着物。酸洗是清除无机盐类的沉淀。对覆盖层清洗后选一些耐腐蚀性好的物质，隔开反应物，减少因反应而产生的腐蚀面。②缓蚀剂保护。缓蚀剂保护是指向反应容器中加入一些能减缓腐蚀的物质，让金属腐蚀的速率减慢。这种防腐蚀措施具有很大的局限性，因为，物理腐蚀就是因为金属材质在高温下具有溶解性。所以在选择催化剂的时候要选择在低温下能够进行催化的催化剂。需要高温才能催化的物质不能当做缓蚀剂。总之，物理腐蚀的缓蚀剂保护法只能在封闭系统、低温情况下使用，要求较高。
4、其他防腐蚀策略
要延长化学设备使用的寿命，可以在化学设备使用前，对设备进行处理，如：化学反应过程中的钝化，电化学反应对设备电镀，也可以添加电镀层，增加化学设备的厚度，增长使用寿命。在化学设备使用中，可以定期对设备进行维护，执行使用前步骤，对化学设备进行防腐蚀防护。提高工作人员的专业技能培养，对化工设备防护员进行专业的培训，传授关于化工设备腐蚀的防治方法和措施。让他们定期对化工设备进行检查、维护、维修。发展化学工程与工艺，使用新型化学产品，用一些防腐蚀的物质代替原有设备中的某些部分，减少化学腐蚀带来的影响。延长化工设备的寿命。
结束语
综上所述，化工设备腐蚀后会降低设备性能，缩短设备的使用寿命，对化工企业的安全生产目标影响重大，企业必须不断研究腐蚀的原因和机理，加强防腐工作的力度，综合各种因素选择合适的方法，进一步有效确保化工设备的安全运行。
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