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摘要：腐蚀是一种普遍现象，它是由于物体与化学物质接触，而发生某种化学反应，从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体，发生腐蚀现象后，设备的外表和性能都有可能遭到破坏，从而使企业蒙受损失。因此，很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究，并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度，促进化工企业的发展。
关键词：化工机械设备；防腐设计；防腐措施
引言
化工机械设备是化工生产中不可或缺的组成部分，它的工作性能、效率和使用寿命等，直接影响化工企业的经济效益。然而，由于化工机械设备所处的运行环境和设备自身的因素，使得其在正常使用过程中，经常会出现腐蚀现象。这不仅造成了设备各方面性能下降，而且还严重缩短了设备的使用年限。为此，加强化工机械设备的防腐设计就显得尤为重要。
一、腐蚀的种类
1.1按腐蚀产生的机理分类
（1）化学腐蚀。金属表面与其周围的介质发生化学反应，生成一种新的物质（氧化物），从而使金属受到破坏的现象。这类腐蚀主要以高温干燥环境下的金属与腐蚀介质直接发生反应的形式发生。（2）电化学腐蚀。金属材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应，这类腐蚀主要发生在潮湿环境下。
1.2按腐蚀产生的原因及表象分类
按腐蚀产业的原因及表象可分为：高温氧化腐蚀、剥层腐蚀、点状腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、疲劳腐蚀、电化学腐蚀、焊接应力腐蚀、振动磨损腐蚀、工业大气腐蚀、海洋大气腐蚀等。对化工行业来说，机械设备的腐蚀以电化学腐蚀、焊接应力腐蚀、缝隙腐蚀及疲劳腐蚀为主，特别是电化学腐蚀最为严重，多种腐蚀的结果最终均导致电化学腐蚀。
二、化工机械设备发生腐蚀的机理
2.1电化学腐蚀的发生机理
金属发生电化学腐蚀现象，主要是由于金属表面层和离子导电介质发生电化学作用所致，任何以电化学机理发生的腐蚀，均会包括至少一个阴极以及一个阳极反应，同时会经过金属内部电子流与介质离子流产生联系。阳极发生的是氧化反应，而阴极发生的是还原反应，是通过吸收阳极发出的电子进行的。电化学腐蚀其电流并不会对外做工，都会在电池内阴极产生自耗，这种反应，无疑会大大提高金属的腐蚀速度。
2.2工业大气腐蚀的发生机理
在工业污染比较严重的环境中，空气中的氢氧化物、硫化物、二氧化硫、二氧化碳以及盐等挥发物，都可以成为腐蚀性的介质。在这些介质中，遇到潮湿的空气条件，酸性气体遇水会产生无机酸，这些酸具有非常强的腐蚀作用。在工业大气的腐蚀性环境中，机械腐蚀通常是由直接化学腐蚀与电化学腐蚀直接综合作用产生的。
三、化工机械设备的防腐蚀设计
3.1化工设备材料的选择
目前制造机械设备的材料大多为碳素钢，其优点是价格比较便宜，采购非常方便，加工相对容易。碳素钢在普通的环境中工作一般不会出现较大腐蚀，也不会因为使用而对机械设备带来明显危害。但如果是在化工环境中使用，则就可能会对其造成较严重的损害和侵蚀。举个例子，日常易见的Q235钢，如果其周围含有一定浓度的腐蚀性介质，则其的腐蚀速度就会非常高，即使在设备上进行防腐涂剂处理，也十分容易产生漆膜局部划伤或者脱落，也可能会导致其腐蚀的面积迅速扩张，使机械设备的使用寿命大大降低。因此，在化工设备制造中，通常会放弃这种材料，而选用耐腐蚀性能显著的普通低合金钢。低合金钢虽然略贵，但综合考量，其所取得的总体经济效益，要超过碳钢。
3.2化工设备的结构工艺
（1）设计机械构件时应尽可能使其形状简单化。（2）注意避免机械构件遭到损坏或表面出现伤痕。（3）机械构件选用材料尽可能单一化，即选用同种材料。（4）尽量避免机械构件缝隙的存在。（5）选择优质防锈漆以及结构形式，以便使机械构件可以和腐蚀介质完全隔离，尤其要重视焊缝的涂漆，使涂漆结构合理化，可以保证构件的任一部位都不会漏掉。（6）避免机械设备出现残余水分滞留，设计时尽可能不出现容器状的凹处，如果无法避免，则应该设置排水孔。（7）在焊接接卸设备时，应尽可能避免出现内应力或者应力集中的现象，尽可能采用连续焊接工艺，避免因间断焊接出现内应力。（8）焊接时，尽可能避免产生焊接缺陷，如未焊透、焊瘤、咬边等，这些均可能使其形成新的腐蚀点。（9）为使进一步解决缝隙腐蚀现象的问题，则对于构件的连接夹缝，需要进行合理科学的设计。
四、防止化工机械设备腐蚀的措施
4.1工艺设计的防腐
在化工机械设备设计阶段也应考虑设备的腐蚀性，比如，在设计设备过程中，减少设备的死角空间，避免出现容易腐蚀的缝隙、沟槽等，特别是在焊接阶段要减少容易引起腐蚀的焊点，设备部件要尽量使用几何造型经久耐用，加强设备的稳定性设计，避免设备存在大量缝隙腐蚀。
4.2材料的选择
机械设备的腐蚀导致每年有很多设备无法正常使用，不仅浪费了大量资源，而且造成了环境污染，因此，企业在选择机械设备时要合理选择设备材料。选择设备时应考虑以下方面，（1）要考虑设备的使用年限，（2）要考虑化工机械设备的工作环境。化工机械设备选用金属材料，从经济效益的角度出发，大多选用碳钢材料，碳钢材料有力学性、机械性，便于企业加工，但碳钢的耐腐蚀性较差。所以，化工企业在选择材料时要结合材料特性，根据化工企业的工作环境，选择耐高压、耐高温的新材料。目前，我国的高新材料技术有了快速发展，比如强度高的树脂材料、耐高温的高分子材料等，但这些高新材料仍无法代替金属材料在机械设备中的应用。因此，化工企业可以通过降低机械设备工作环境的温度和改善设备的工作环境，最大限度地延长机械设备的寿命。
4.3化学方法防腐
使用化学方法防止机械设备腐蚀需要在以下两种工作环境中预防：（1）气体，一般气体环境不会引起机械设备腐蚀，但碱性或酸性的气体环境会对机械设备造成较大影响，这种情况下一般选择物理方法预防设备腐蚀。（2）液体，在这种环境下一般会选用电化学法预防设备腐蚀，其工作原理是将电的负极连接在机械设备上。还有一种方法是使用原电池加强对金属设备的保护，这种方法大多使用在大型的机械设备设备中，工作原理是在机械设备接触溶液的部位连接一个比机械设备的活泼性更大的金属，形成原电池效应，使腐蚀只能发生在外接的活泼金属部位，从而提高机械设备的抗腐蚀能力。
4.4物理方法防腐
使用物理方法预防腐蚀比化学方法成本要低，因为物理方法防腐只是在机械设备的表面涂刷惰性金属或防腐液体、固体介质。例如：设备地脚螺栓、法兰联接螺栓涂二硫化钼润滑剂，既可防螺栓腐蚀，又方便螺栓拆卸检修，成本非常底；对底温碳钢设备通常采用环氧富锌底漆二遍，环氧云铁中间漆一遍，高氯化面漆二遍，可以有效预防设备表面腐蚀，相对比较经久耐用。物理方法防腐可以减少防腐成本，在经济效益上比较合理。在实际运用中，物理方法是最常见的一种防腐方法。
结束语：为了进一步提高化工机械设备的抗腐蚀能力，除了在具体设计时掌握设计要点外，还必须了解设备的防腐蚀措施，这样便可以在设备遭受腐蚀后，做出及时有效的处理，以降低腐蚀给设备造成的损坏。只有通过防腐蚀设计和防腐措施双管齐下，才能确保化工机械设备达到最佳的防腐性能，延长设备的使用年限，这对于化工企业而言具有十分重要的现实意义。
参考文献：
[1]李树义.浅谈如何提高化工机械防腐能力[J].中国石油和化工标准与质量，2011.
[2]刘春荣.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].装备制造技术，2011.