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化工机械设备的防腐设计与维护

时间:2020/09/05
中国社会经济的发展速度不断加快,有效推动了中国化工产业的高速发展。在化工生产工作当中经常使用大量的化工机械设备,这些硬件設备由于受工作环境因素的影响,经常会出现各种不同形式的腐蚀问题,对整个化工产业的安全稳定发展形成了不良的影响。基于此,重点针对化工机械设备的防腐蚀设计工作,以及其维护工作进行了分析和探索,不断提高化工机械设备的工作性能。
由于化工产业的生产性质的影响,很多化工机械设备需要在一些特殊环境中工作,这些特殊的环境包含温度、湿度以及在一些腐蚀性介质当中工作,在长期的使用过程中会出现不同程度的机械设备腐蚀问题。因此,做好化工机械设备的防腐蚀工作以及后续的设备养护管理工作至关重要,同时对保证化工企业的生产安全性和稳定性有着重要的意义。针对不同类型的化工机械设备产生的不同程度的腐蚀问题,需要制订出有效的控制解决对策,最大限度上降低机械设备的腐蚀问题带来的影响,对不同环节的腐蚀问题进行针对性的处理,这样才可以从整体上保证整个系列化工设备安全稳定工作。
1 化工机械腐蚀的原因
1.1 内部原因
化工机械设备主要由一些金属材料制成,这些金属在一些化学反应当中表现比较活跃。而化工机械设备在化工生产过程当中,很多都处于一种高温高压以及高腐蚀的工作状态,化工机械设备材料被腐蚀的程度和外部环境有着直接的关系,同时也因为材料性质的不同存在明显的差异。某些化工机械设备在使用时不容易产生腐蚀问题,但是还有一些机械设备在某些特定的介质当中很容易产生腐蚀问题,其中技术材料针对不同腐蚀物质的抗腐蚀能力存在比较大的差别,比如铁和不锈钢在抗腐蚀能力上就有着显著的差异。由于不锈钢材料内部构成结构的不同,晶粒尺寸较小时受腐蚀程度尤为明显,不容易产生腐蚀问题。化工机械设备在抗腐蚀方面,也会直接受化工单位内部工作人员以及管理工作人员的能力影响,如果化工企业内部的工作和管理人员,没有对化工机械设备进行有效的维护以及抗腐蚀处理,那么直接会造成化工设备受腐蚀的速率加快。
1.2 外部原因
化工机械设备在工作过程中受外部介质和环境因素的影响,会出现各种不同程度的机械腐蚀问题。化工企业在生产工作当中需要使用大量的化工原材料,其中很多化工原材料是以高腐蚀性为主的化学品,在产品的使用和生产工作当中,需要通过强酸、强碱以及各种盐溶液作为反应物质,对化工机械设备产生的腐蚀问题尤为明显。
如果所使用的化学材料属于静态材料,则产生腐蚀的程度可能较小,但是在工作过程中必然会产生熔融或者是机械材料的性质变化,很大程度上加大了化工机械设备的腐蚀程度。化工机械设备在不同的环境压力以及反应温度下,内部的反应介质会形成一种定向的腐蚀影响因素,带来更加严重的机械腐蚀问题。
2 化工机械设备的防腐设计工作分析
2.1 添加保护层
在化工机械设备的防腐蚀设计工作中,比较常用的方式是在机械设备的表面添加防腐蚀保护层,保护层的材料可以选择玻璃钢材料,或者是外部保护层的聚氨酯管、高密度乙烯管等,运用这些材料可对金属材料和反应工作当中的介质进行隔离,减少了化工机械设备所产生的不良腐蚀问题。
2.2 合理运用缓蚀剂
缓蚀剂和金属之间产生的作用比较明显,可以有效抑制和降低金属内部产生的不良腐蚀问题。当使用缓蚀剂当中的分子性能较强时,它可以和金属之间产生强烈的吸附作用,随着时间的不断推移,可以实现对金属内部防护层的保护,增加了机械设备外表壁的耐腐蚀程度。比如,在机械设备的表面使用超级除蜡水、碱性缓释剂或者是阻垢剂等都可以起到良好的隔离腐蚀效果,这些材料具有良好的水溶性,同时可以更加严密和均匀地吸附在金属的外表层中,形成一种胶束结构的防护膜,实现了对化工机械设备外表面的持久防腐蚀保护,有效降低了化工机械设备外表面产生生锈或者是发黄等腐蚀问题。
2.3 优化机械设备结构
在化工机械设备的防腐蚀工作设计当中,要想有效优化机械设备的整体结构,充分了解化工机械设备的运行工作条件,把握好反应过程当中介质的特殊性质,要充分解决设备在结构设计当中的优化问题。以某化工生产过程当中的抽油机高架平台的结构设计进行分析,要想充分满足抽油机在工作过程当中的安全性和可靠性,需要对高架平台进行合理的优化设计,以及对结构当中的参数进行计算。其中主要包含了风荷载的计算、波浪荷载的计算等,然后通过焊接加固的方式,将管材两端的钢板直接进行封堵,充分保证表面沥青防腐材料的整体性能,提升了整个高架台阶结构强度,同时还降低了该设备整体的防腐蚀状况。
2.4 阴极保护法和阳极保护法
在化工机械设备的防腐蚀工作当中,可以通过阴极保护法和阳极保护法两种方式来进行防腐蚀处理。其中阳极保护法,主要是使用金属当中的镁金属和锌金属所具有的活跃化学性质,作为原电池当中的负极,这样可以有效降低正极当中出现的金属腐蚀问题;通过阴极保护法,主要是以化工机械设备的材料作为阴极,以惰性的电机作为阳极,然后让其共同处于一个电解质溶液的通电环境当中,通过这种处理方式可以有效防止金属表面产生不良的腐蚀问题.实现对整个机械化工设备的有效保护。
3 化工机械设备的维护工作
3.1 建立健全机械防腐管理计划
在化工设备的抗腐蚀管理工作当中,健全合理的化工设备防腐蚀管理工作机制,是保证化工机械设备抗腐蚀的基本条件。因此,化工生产单位要想在日常的生产工作当中,充分保证化工机械设备不会受到强腐蚀问题的困扰,需要建立起一整套科学完善的机械设备管理方案。   为了提升化工机械设备防腐蚀性能,必须不断提高化工生产单位内部工作人员的工作责任心,要充分重视机械设备的管理和维护工作,同时要求工作人员对化工机械设备具有较高的操作能力。化工机械设备在持续的生产工作中,经常会受到各种外部因素的影响,进而会造成一系列不同的化学反应,形成腐蚀问题。因此,相关的化工机械设备管理工作人员,必须充分了解自己管辖范围内的机械设备性能,仔细分析设备使用说明书,并且充分了解设备在工作过程当中的相关工作性能。
3.2 维护电化学腐蚀防护
为了有效防止化工机械设备在工作过程当中出现电化学腐蚀问题,需要选择机械设备的金属材料作为电池的阴极,基于这种情况下的电化学腐蚀问题,可以从以下几个方面进行维护和保养:①可以在机械设备的外部采用电流防护模式,在这种维护工作中所需要的金属材料对外部的电流转化成阴极条件,可以直接将其转化成为阳极,在这个系统条件下,阴极可以防止电化学的不良腐蚀问题;②选择牺牲阳极来进行电化学腐蚀保护,在维持金属所需要的电力较低的情况下,可以使用金属作为阴极,而阴极的另一面作为阳极,这样阴极一端的金属就可以防止出现电化学腐蚀问题。在电化学机械防腐蚀工作中,如果机械设备的腐蚀防护操作顺利,那么可以繼续使用阳极牺牲的电化学防护方法,使用镁或者锌金属作为防护材料进行处理。
3.3 机械设备的生产工艺防腐蚀
在对机械设备的防腐蚀处理工作中,可以从机械设备的生产工艺上来加强机械设备的防腐蚀能力,尤其是在机械设备的关键性工艺设计过程中,通常情况下电化学腐蚀反应会在一些表面受损区域开始扩展,这样的化工机械设备表面的腐蚀防护工作就变得相对简单,这也是影响化工机械设备正常工作运行的重要因素。同时化工单位还需要对机械设备的防腐蚀管理工作进行有效升级和整合,通常情况下在不同类型的机械材料以及机械设备上所采取的防腐蚀管理措施有所差异。基于这种情况需要将实际的工作环境,作为防腐蚀操作的重要依据,比如在潮湿的工作环境中,腐蚀问题往往是一个重点控制环节,因此在一些比较容易出现金属化学反应的工作环境当中,必须进行重点维护和监控,有效控制化工机械设备在反应过程当中的环境温度、环境湿度、压力大小等,尽可能为设备提供出一个干燥稳定的工作环境,这样可以从基础上提高机械设备的抗腐蚀能力。
4 结束语
从设备的实际工作出发,制订出科学合理的机械设备防腐蚀处理方案,周期性对化工机械设备进行防腐维护处理,及时发现化工机械设备当中出现的微小腐蚀问题,提前做好防腐蚀预防工作,这样才可以保证整个化工机械设备防腐工作落到实处。

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