蔡旭東,馮 軍
(杭州安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)有限公司,浙江 杭州 310007)
在當(dāng)今快速發(fā)展的社會(huì)中,化工機(jī)械設(shè)備已經(jīng)遍及各個(gè)角落,應(yīng)用面廣,涉及范圍大,所以對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量就有了嚴(yán)格的要求?;C(jī)械設(shè)備發(fā)生腐蝕會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的生產(chǎn)效率,只有明白為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象,才能采取最正確的解決辦法。加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)對(duì)于提生企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有重要作用。文中提出化工設(shè)備腐蝕的原因和機(jī)理以及一系列提升機(jī)械設(shè)備防腐蝕能力的措施。
機(jī)械設(shè)備的腐蝕是因?yàn)榘l(fā)生了某種化學(xué)變化而造成設(shè)備被破壞。一些金屬物質(zhì)在空氣、水的作用下被氧化,就很容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕,導(dǎo)致物體破損。化工腐蝕是比較常見(jiàn)的。但是目前的化工企業(yè)發(fā)展迅速,機(jī)械設(shè)備如果腐蝕嚴(yán)重,那么就會(huì)造成企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失,究竟哪些因素會(huì)造成化工機(jī)械設(shè)備的腐蝕,是當(dāng)前應(yīng)該重視和加強(qiáng)研究的。
(1)由于材質(zhì)本身的不同導(dǎo)致受腐蝕能力不同,經(jīng)過(guò)研究表明,晶粒度的不同對(duì)腐蝕發(fā)生的快慢有很大影響。如果想要化工機(jī)械設(shè)備腐蝕發(fā)生的慢一些,就需要采用晶粒度小的設(shè)備。就像合金就要比其它金屬要耐腐蝕一些。
(2)與金屬表面上是否光滑有關(guān)。如果化工機(jī)械設(shè)備表面制造的很粗糙,那么相應(yīng)的與空氣接觸的面積就變大,發(fā)生化學(xué)腐蝕的機(jī)會(huì)就增加,也就越容易發(fā)生腐蝕。反之,如果化工機(jī)械設(shè)備的表面光滑,能與空氣的接觸面積減小,那么就難以被腐蝕了,也就增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕能力。
(1)化工機(jī)械設(shè)備所處的環(huán)境對(duì)化工設(shè)備的腐蝕情況有很大影響。而在生產(chǎn)化工產(chǎn)品的時(shí)候,避免不了使用酸、堿、鹽等有機(jī)試劑,也是造成機(jī)械設(shè)備腐蝕的一大外在因素。
(2)腐蝕的發(fā)生就是一種化學(xué)反應(yīng),介質(zhì)溫度對(duì)腐蝕快慢有很重要的影響,由于分子一直在做不停的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),一旦溫度有所增加,分子的運(yùn)動(dòng)速度也就相應(yīng)的增加,腐蝕速度也就會(huì)相應(yīng)增加。研究顯示,介質(zhì)溫度每增加幾個(gè)度,腐蝕速度也會(huì)增加相應(yīng)的倍數(shù)。
(3)介質(zhì)的流速也有很大影響,正如水流一樣,在同一片河池中,水流量越大越容易對(duì)河底表面進(jìn)行沖刷。介質(zhì)流量也是如此,在目前幾乎所有的化工機(jī)械設(shè)備都是有防腐蝕涂層的。如果介質(zhì)的流速過(guò)快,就會(huì)造成對(duì)防腐蝕涂層的破壞,沒(méi)有防腐蝕涂層的保護(hù),化工設(shè)備也就更容易被腐蝕,同時(shí)腐蝕速度就會(huì)加快很多。
金屬發(fā)生腐蝕的機(jī)理有很多,其中電化學(xué)腐蝕最為常見(jiàn)。發(fā)生電化學(xué)腐蝕的機(jī)理是當(dāng)某種金屬物質(zhì)放在水溶液或者潮濕的空氣介質(zhì)中時(shí),表面會(huì)形成一種微小電池,形成兩極,一個(gè)陰極,一個(gè)陽(yáng)極,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),陰極有電子的流出,從而形成電流,而電流的形成就加快了金屬的腐蝕速度。
化工產(chǎn)品的制備使得環(huán)境質(zhì)量降低,化工機(jī)械設(shè)備在高污染的環(huán)境內(nèi)運(yùn)行,空氣中的有毒氣體會(huì)在濕潤(rùn)的環(huán)境下產(chǎn)生酸性很強(qiáng)的有機(jī)物,進(jìn)而發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致化工機(jī)械設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。電化學(xué)腐蝕雖然占主要層面,與之存在的還有化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕是產(chǎn)生陰陽(yáng)兩極,形成電流,從而對(duì)金屬物質(zhì)造成損壞?;瘜W(xué)腐蝕不像電化學(xué)腐蝕那樣有電子的轉(zhuǎn)移,有電流的產(chǎn)生,化學(xué)腐蝕只是金融、介質(zhì)、水、氧氣之間產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。且在高溫潮濕的環(huán)境下比在低溫干燥的環(huán)境下更容易發(fā)生。
想要做到高效的防腐蝕,要了解不同材料的不同性能,只有做到這樣才能夠正確、合理的采取防腐蝕措施。同時(shí),不同情況下,不同材料的防腐蝕能力也不相同,所以要選擇在不同環(huán)境、溫度、濕度等條件下最合適的防腐材料。以便于最經(jīng)濟(jì)高效的起到防腐蝕作用。
由于長(zhǎng)期的化工產(chǎn)品制作會(huì)引起環(huán)境的污染,空氣中的有毒氣體增多。如果能減少化工產(chǎn)品制作過(guò)程中產(chǎn)生的有毒氣體,或者除去環(huán)境中能引起腐蝕的因素,那么腐蝕速度就會(huì)減慢。但是事實(shí)上并不能高效的控制環(huán)境問(wèn)題,周圍環(huán)境中的空氣、水、氧的含量等都不是人為可控的。所以要在其它方面采取措施?;蛘呱a(chǎn)完化工產(chǎn)品后排出的廢水檢測(cè)其酸堿度,確保以中性的廢液排出。避免對(duì)土壤的污染。在生產(chǎn)化工產(chǎn)品時(shí)能用無(wú)污染物質(zhì)代替的盡量不使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿性物質(zhì)。避免產(chǎn)生二氧化硫、二氧化碳、氫氧化物等一系列的有毒物質(zhì)的產(chǎn)生。
在某些化工機(jī)械設(shè)備被腐蝕時(shí)加入緩蝕劑可有效迅速的降低設(shè)備受腐蝕的程度,不同的緩蝕劑防腐能力也不同,要根據(jù)機(jī)械設(shè)備具體被腐蝕程度選擇適當(dāng)?shù)木徫g劑,做到經(jīng)濟(jì)高效的對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。
這是一種簡(jiǎn)單對(duì)金屬保護(hù)的方法,因?yàn)殡娀瘜W(xué)的保護(hù)中陽(yáng)極材料熔化,陰極只發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移,所以讓被保護(hù)的電極作為陰極,從而降低腐蝕。但是在運(yùn)用這一方法時(shí)需要注意很多方面。其一,需要知道所需總的保護(hù)電流,如果所需保護(hù)電流不大,可以采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù),但如果所需保護(hù)電流比較大,那就需要采用外加電流。其二,對(duì)電的屏蔽,對(duì)于某些間距比較小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物質(zhì)來(lái)說(shuō)很容易產(chǎn)生電屏蔽。其三,就是經(jīng)濟(jì)因素,一切防腐措施都要遵循最便宜、最經(jīng)濟(jì)、最高效的宗旨,在使用陰極保護(hù)時(shí),需要考慮使用這一辦法是否合算,是否能達(dá)到利益最大化。
高質(zhì)量的化工產(chǎn)品生產(chǎn)并不容易,化工機(jī)械設(shè)備的防腐也不容易,為了做出正確的應(yīng)對(duì)方法,一定要了解不同金屬設(shè)備的腐蝕原因機(jī)理,一定要在了解腐蝕原理的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)措施。用最簡(jiǎn)單的方法讓化工企業(yè)取得最大經(jīng)濟(jì)效益,這也是當(dāng)下化工企業(yè)應(yīng)該努力的目標(biāo)和方向。