机械设备防腐的有效措施

机械设备防腐的有效措施
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（****学院，20**级机械设计制造及其自动化（机电方向），**********）
摘要：近些年来，随着步入市场经济时代，我国机械工业产业蓬勃发展。

可是腐蚀问题在机械工业中造成的损失越发严重，因此在机械行业设备防腐蚀的安全防护与管理方面更应采取积极有效的应对措施，以此来保证工作人员安全和减少机械行业内由于腐蚀产生的巨大损失。

本文旨在讨论机械行业中设备腐蚀现状及各种腐蚀原因还有对化工企业如何做好防腐蚀管理工作进行论述。

关键词：机械行业；设备防腐；管理措施
引言：机械行业的机械设备在受到的腐蚀之后，不管是这些设备呈现出来的物理性能，还是机械设备在使用的过程中所表现出来的其它方面性能，都有着不同程度的变化，在腐蚀较轻的情况下，这些设备的美观会造成一定程度的损坏，腐蚀严重的则会影响到设备正常使用寿命，这些都将影响到机械企业的经济效益。

因此，关于机械行业中的机械设备的腐蚀问题，就需要采取及时有效的防腐措施，进一步提升这些设备的抗腐蚀能力。

设备腐蚀的原因和种类
1．设备腐蚀的原因
设备腐蚀的主要原因是在机械生产过程中含有较多的SO2、H2S、CO2、卤化物、硫化物以及盐雾等有害的物质，这些物质在高温或者是阴潮的环境中发生了相互反应，这些设备本身结构受到有害物质的影响发生了化学以及物理的反应，最终导致发生腐蚀的结果。

2．设备腐蚀的分类
从腐蚀的外观形态看，金属腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀。

全面腐蚀一般表面均匀覆盖着腐蚀产物膜，在不同程度上能使腐蚀减缓，如高温氧化和易钝化金属（如不锈钢、钛、铝等）在氧化环境中形成的钝化膜，都具有良好的保护性，甚至能使腐蚀过程几乎停止。

全面腐蚀分布较均匀，危害较小。

局部腐蚀的
腐蚀反应集中在局部表面上，又可分为电偶腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳等。

在化工生产系统中，由于局部腐蚀造成的化工机械的腐蚀损坏事故要比全面腐蚀引起的事故多的多，因此，对于局部腐蚀的研究与控制愈益受到重视。

金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀等。

物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏。

许多金属在高温熔盐、熔碱及液态金属中可发生这类腐蚀。

例如用来盛放熔融锌的钢容器，由于铁被液态锌所溶解，钢容器逐渐被腐蚀而变薄。

化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应引起的损坏。

通常在一些干燥气体及非电解质溶液中进行。

反应过程的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应，反应过程中无电流产生。

电化学腐蚀是金属与周围的电解质溶液相接触时产生的电化学反应而发生的腐蚀。

它的特点是在腐蚀过程中有电流产生。

电化学腐蚀是很普遍的，为人们所常见，其腐蚀原理与原电池一样。

将腐蚀现象有效的总结划分成为以下几点：①高温氧化腐蚀；②剥层腐蚀；③点状腐蚀；④晶间腐蚀；⑤缝隙腐蚀；⑥焊接应力腐蚀；⑦疲劳腐蚀；⑧电化学腐蚀；⑨工业大气腐蚀。

设备腐蚀的防护措施
化工设备的防腐要从设计阶段开始，在设备的设计阶段，要充分运用有关腐蚀和腐蚀控制的全部经验和知识，设计出性能好、使用寿命长、既经济又安全的设备和装置。

这样的设备既能符合工艺过程的需要，又能保证使用寿命长和降低生产成本。

具体说来，防腐蚀设计从设计到运转大体可分为四个阶段：设计时的防腐措施、制造施工时的防腐措施、设备安装时的防腐蚀措施以及设备运转时的防腐措施。

首先，防腐设计包括强度设计、正确的防腐蚀结构设计、材料选择及防腐保护方法的选择；其次，制造质量对设备腐蚀影响极大，某些材料从耐蚀性来说是好的，但制造质量达不到要求，设备也不会达到预期的防腐效果。

制造时应充分考虑包括防治腐蚀在内的加厂、装配及制造过程中的管理；再者，安装质量直接影响设备的使用性能，安装不正确，会导致改变流体流动状态和流速，在一定环境下还会导致应力腐蚀破裂。

安装时的防腐措施主要包括包装、运输、施工、装配时的防腐问题，而在安装过程中还要特别注意非金属材料质脆、强度低的特点；最后，设备运转时的防腐措施包括正常运转时的防腐管理，异常运转时的早期排除、维修、保养、监控、开车及停车时的防腐管理。

主要有以下几种情况：（1）避免死角的出现。

设备中局部液体残留或固体物质沉降堆积，不仅会在设备操作时局部浓缩或聚集、引起腐蚀，并且会在设备停车时引起腐蚀。

设计时要尽量避免死角和排液不尽的死区等。

（2）避免间隙的产生。

许多设备都容易存有缝隙，液体流通不畅的地方易形成缝隙腐蚀，如碳钢、铝、不锈钢、低合金钢等设备都有这种现象。

缝隙腐蚀产生后又往往引发孔蚀和应力腐蚀，造成更大的破坏，而良好的结构设计是防止缝隙腐蚀最好的方法。

经常存在问题的部位是密封面和连接部位。

由于焊接能避免连接部位的缝隙，因此，比螺栓连接要好。

2．增强工作人员的防腐意识
建立机械企业工程人员、管理人员在注重企业生产同时，企业应高度重视企业防腐蚀工作的有效机制，使他们在安排生产、指导生产的同时要对企业所属设备防腐蚀工作同时安排、同时检查。

只有从思想上、组织上落实，防腐蚀才能真正从源头抓起，做到预防为主，防治结合。

3．合理使用防腐涂料
防腐涂料法是目前机械设备在使用过程中有效预防腐蚀的另一重要方法，其作用主要体现在以下几个方面：
其一，具有较强的屏蔽作用，将腐蚀介质和材料之间的接触能够有效的进行阻止，而且将腐蚀电池的通路也能够进行有效的阻隔，对于电阻就有一定程度的增大。

其二，防腐蚀涂料具有一定的缓腐蚀作用，例如一些颜料和其它与之成膜或者水分的反应等，对于化工机械的金属材料的腐蚀有着缓解的作用。

其三，具有相应的阴极保护作用。

漆膜的电极电位较底材料金属低，在腐蚀的电池当中可以将它作为阳极进行“牺牲”，这样对于底材金属就有一种保护作用。

工艺和结构的防腐设计
如果构件的几何形状设计过于复杂或者不合理的话，经常会引起热应力、机械应力、积尘、积液和金属表面漆膜漏涂破损等缺陷，从而导致局部的缝隙腐蚀、应力腐蚀和氧化腐蚀等，因此从防腐的角度考虑工艺设计和结构设计的合理性。

作以下几点建议：（1）防止表面有伤痕或损坏，尽量减少缝隙，防止滞留设备有残余水分。

（2）应尽可能使构件的形状简单，同一种金属材料尽量选用。

（3）焊接时出现应力集中和内应力的情况要尽量避免，焊接避免出现缺陷。

（4）进一步防止缝隙腐蚀，对构件连接出夹缝也应合理设计。

（5）防锈漆要选择合适优秀的，以使构件与腐蚀介质的完全隔离，特别对焊缝的涂漆要注意。

材料的选用
通用机械设备的材料很多都是由普通碳素钢用来制造的，其特点在于供应方便，价格低廉，容易加工。

对其腐蚀的危害并不大，在普通的条件下使用，但是如果在化工行业这种腐蚀性高浓度介质的环境下使用，因为其抗腐蚀能力差，就很容易遭受破坏腐蚀。

如常用的Q235钢材，其在盐雾、酸气介质中的腐蚀速度高达0.5~1.0mm/a，对设备构件各个企业都会定期的进行防腐涂漆，但只要漆膜局部的脱落或者出现划痕，就会立即不断扩展，产生电化学腐蚀，从而使其使用寿命大幅度降低，因此在化工企业采用机械设备的原材料时不宜采用这类钢材。

而作为制造基材设备应该选用耐腐蚀钢如09MnCuPTi 、16MnCu等普通低合金钢。

但是总体经济效益要高的多，虽然这类钢材较后者要贵。

据统计显示，设备寿命的2~3倍使用普通碳素钢制造，就是低合金钢所制造设备的使用寿命，所以其性价比还是高出一些。

结束语
机械企业和其他企业之间相比较，其生产设备的腐蚀速度相对比较快，这就要求我们必须要采取相应有效的防治措施，根据实际情况选用合理、有效、经济的防腐方法，积极采用成熟的新技术，进行设备改造和完善生产工艺，才是21
世纪中国机械工业企业重点需要解决的问题。

参考文献：
[1] 徐海元：《探析提高化工机械防腐能力的有效方法》，《湖南农机》，2013年01期
[2] 吴永昌：《化工设备常见腐蚀与防腐》，《经营管理者》，2010年11期
[3] 邵珠群：《化工机械防腐改进路径探索》，《科技创新导报》，2011年28期
[4] 王宏康：《浅析化工设备设计如何实现防腐蚀》，《科技资讯》，2013年01期。