化工机械设备防腐蚀涂料在钢表面的应用

摘 要：伴随我国经济的不断发展，化工行业在我国国民经济中越来越重要，对当前时期我国的化工企业来说，降低化工机械设备腐蚀的产生，避免设备产生故障，造成化工行业损失，已经成为我们当前亟待解决的重要问题。本文我们主要从化工行业机械设备的腐蚀种类以及腐蚀过程展开，接着全面分析了腐蚀材料化工行业机械设备中的应用情况[1]。

关键词：防腐蚀;化工机械设备;涂料

0 前言

化工企业生产过程中，经常会应用到能够产生很大腐蚀作用的化学原料或化学添加剂，当机械设备同化学原料或添加剂产生密切接触时，那么就容易对化学机械设备造成一定的腐蚀作用，腐蚀作用不但能够影响设备的使用寿命，造成设备零件的损坏，造成企业的生产系统出现瘫痪情况，同时还会造成周边出现很大的环境污染、能源浪费等程度不同的危害发生，从而使企业产生不可估量的损失。环境中的中间介质同物质的相互作用是造成化工行业机械设备产生腐蚀的最主要因素，外力的影响作用很小，通常仅仅发生在腐蚀疲劳的情况下才会出发挥出作用。所以一定要重视相关机械设备产生腐蚀的重视力度，并积极采取有效措施进行控制改善，这对于提升化工行业机械设备的整体效益具有十分重要的意义。

1 化工机械设备防腐蚀的种类

1.1 根据腐蚀能够产生的破坏性可分成整体腐蚀和局部腐蚀

1.1.1 整体腐蚀

主要指的是化工机械设备在同腐蚀性介质相接触过程中，接触的部分或全面金属表面产生的腐蚀。当化工机械设备出现整体腐蚀，就容易降低金属表面的厚度，因而就容易为化工机械设备带来非常大的安全隐患。整体腐蝕是在化工机械中发生腐蚀几率较高的一种腐蚀类型。在强酸与强碱中钢结构的腐蚀可以将其归结为均匀腐蚀，均匀腐蚀在实际中的危害程度不高，可以在具体维护过程当中进行预测，也可以在设计当中根据机器使用年限对腐蚀程度实施有效预估。

1.1.2 局部腐蚀

主要指的是在腐蚀情况的发生仅仅出现在金属表面的某个区域，其他部分未产生腐蚀问题或者腐蚀情况较轻;同整体腐蚀的破坏程度相比，局部腐蚀的损害速度一般是非常快的，在特殊情况下，还容易产生意外性破坏，存在很大的安全隐患;点腐蚀、氢腐蚀、双金属腐蚀以及磨损腐蚀等都是人们经常见到的腐蚀破坏类型。

1.2 根据腐蚀产生的机理可以将腐蚀类型分为化学腐蚀、电化学腐蚀

化学腐蚀：在化工企业生产过程中，经常能够利用多种容易产生很大腐蚀作用的化学原料或化学添加剂，当化学企业当中的机械设备同化学原料或添加剂产生密切接触时，那么就容易在化学机械设备表面产生化学反应从而进一步造成金属物质产生氧化，引发设备金属表面出现很大程度的破坏;当外界环境温度较高时，这时金属物质的表面与化学物质间产生常见的化学腐蚀反应。

1.3 根据腐蚀的表象以和腐蚀产生的原因也可将腐蚀类型分为大气腐蚀、震动磨损腐蚀、电化学腐蚀与缝隙腐蚀等

通常在化工企业中常见的化工机械腐蚀类型有缝隙腐蚀、疲劳腐蚀。

2 化工机械设备腐蚀过程

2.1 大气腐蚀

大气腐蚀一般出现在大气环境较差，污染较严重的地区，空气当中常常会有很多的硫化物、酸碱盐、二氧化碳等一些拥有很强挥发性的物质，同时空气当中会有很多的工业粉尘，挥发性物质以及工业粉尘常常是造成腐蚀性反应的主要介质。当这化工机械设备在多种物质混合的条件下，处于较高的湿度环境，那么其中空气中的水蒸气常常会同酸性气体进行混合构成无机酸，无机酸的具有更加强的腐蚀性。如当铁合金或铁物质处于浓度非常高的无机酸条件下时，往往就会产生相当复杂的化学反应。通常人们见到最多的就是盐酸和铁物质的化学反应，Fe+2HCl=FeCl2+H2，这种情况下的钢结构破坏力较强，破坏面积较大。在大气环境当中，能够对化工机械设备造成腐蚀最重要的因素就是化学腐蚀同电化学腐蚀。这两种性质是腐蚀，从本质上来分析，主要是化工机械设备当中的金属原子失去电子，从而造成阳离子产生的化学反应过程，其中最主要的不同之处为二者产生化学反应的条件不同。电化学腐蚀主要是处于高湿度环境，产生的一系列氧化反应，例如，化工机械设备当中的铁合金负极反应情况一般是：2H2O+O2+4e-=4OH-，接着阴阳离子发生结合Fe2++2HO-=Fe（HO）2，接着Fe（OH）2在水、氧气混合作用下形成Fe（OH）3，从而引发设备产生的大面积腐蚀，由此造成设备使用年限缩短。

2.2 化工机械设备电化学腐蚀过程

化工机械设备当中的金属物质容易产生电化学腐蚀的最重要的因素是就是金属物的表面会结合空气当中出现的导电离子，从而能够产生一系列的化学反应，进而使设备会有程度不等的破坏。通常情况下电化学原理引起的化工机械设备的腐蚀，都会有超过一个阳极反应与阴极反应。其中电化学腐蚀当中常常出现的一种反应就是氧化反应，氧化反应的发生主要过程的利用金属的特性将金属离子转移出来，然后将其转移到电化学反应的主要介质中，通过这种变化能够产生的电子流往往会同电化学反应的主要介质完全结合;阴极作为化学反应当中较强的腐蚀剂，通常会和阳极转移构成的金属离子形成还原反应。化工机械设备电化学腐蚀过程中产生的电流通常不会出现外部反应，它通常情况下是在内部进行阴极的自损，从而会使化工机械设备的腐蚀速率出现大幅增加。

3 常用的防腐涂料

防腐涂料的采用不但能够有效隔断金属物质同化学反应中间介质的有效接触，同时还能够降低金属的腐蚀性，充分发挥较好的阴极保护机制。目前应用最多的防腐材料有下面几种。

3.1 酚醛树脂涂料

酚醛树脂涂料本身虽然具有的较强的耐腐蚀性，但是由于受到施工不便因素的影响，同时还由于酚醛树脂涂料柔韧性与附着力不够强，所以在化工机械设备防腐施工具体的应用中受到了很大的限制。因此，人们在采用酚醛树脂涂料之前就需要加强它有效性方面的改进，比如，在松香改性桐油和酚醛树脂过程职工，要添加进多种颜料，在研磨作用下从而研制出不同的磁漆，磁漆的应用能够对化工机械设备起到有效地防护作用。由此分析可以得出，磁漆具有坚韧的特性，价格相对来说也会较低，具有较强的经济性。正因改性后的酚醛树脂涂料具有较强的耐水耐热以及很强的附着力，同时最主要是有较强的抗腐蚀性，人们在这种改性后的防腐涂料应用过程中，可以将其扩展到门窗以及装修涂装方面[2]。

3.2 油脂材料

它本身属于一种干性油膜材料，其主要具有下面的优点：成本具有较高的经济性、生产效率高、涂刷性能优良，涂刷过程中对涂刷面的要求是保持湿润性，但是同样具有质地较软或机械性能较差的缺点。

3.3 环氧树脂涂料

一般是由环氧树脂同固化剂构成，因而就拥有了很强的附着力，能够对碱性物质、油类产生稳定的防护作用，但是它最主要的缺点是寿命相对较短，缺乏较高的抗老化性能。

3.4 生漆

生漆不但拥有很强的附着力和坚韧的漆膜，最主要是由于它一般表现出来很高的光泽性，同时针对土壤、水、油等物质的腐蚀作用能够产生较强的抵抗力。但是生漆最大的缺点就是它具有很强的毒性，能够引起人们对生漆造成不同程度的过敏反应，且生漆具有较差的强氧化剂和碱性。

4 表面涂层的方法

在化工机械设备表面进行防腐涂漆是人们经常应用的，同时也是最有效的防腐蚀方式，选择科学合理的防锈漆，能够有效隔离开腐蚀介质同构件，尤其是要注意化工机械设备中的焊缝涂漆。涂层防工作通常情况下不对设备的强度与结构产生改变，一般是在化工机械设备的外部实施涂装防护，从而有效隔离机械设备同周围介质，使其免遭腐蚀或降低腐蚀程度。当前应用最多的防腐涂料很多都是环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂等一些油性的涂漆。人们通常情况下，为了能够有较好的防腐目的，不仅要对漆膜的防锈能力、漆膜的老化走向以及漆刷能力有要求，同时还对需要刷漆的形状、部位以及施工条件有深入的了解。

5 化工机械设备防腐蚀涂料在钢表面的应用

5.1 表面除锈

防锈涂料的应用效果好坏，其中最主要是在表面的处理上，我们不能够将机械设备的防锈涂料直接涂于物体表面。在防锈涂料涂装过程中虽然存在一些油污、较少的锈斑情况，但是一定要去除旧漆膜、氧化皮或浮锈，比如，潮湿环境中的钢铁表面当沾有较多粉尘或酸、碱、盐，这时就需要对表面进行水洗工作，然后晾干处理，直到没有水滴出现，然后再进行物体的有效性防腐蚀处理，降低铁锈以及氧化皮等各种杂物对化工机械的腐蚀，还可以利用喷砂法处理，喷砂完成然后除尽砂尘。总而言之，对化工行业机械设备的表面除锈一定要达到相应的除锈要求，才能发挥出涂料的防锈作用，降低多种因素对化工行业机械设备的腐蚀效果。

5.2 涂装环境条件

对化工行业机械设备的涂装工作，同环境条件有很大的关系，能够对防腐涂装结果造成很大影响，所以人们通常在涂装过程中，要免于在雨雪天气下进行，同时也要避免涂装设备处于暴晒环境进行露天涂装作业;湿度较大的环境中不适宜施工;当夏天阳光较强，涂装材料的温度超过60°时，也不适宜施工工作的开展。冬季能一般材料够进行施工的温度一般在-5°以上，但是H06-3环氧云铁防锈漆不适合在室外环境下进行施工。

5.3 施工方法

化工行业对机械设备的喷涂施工方法，通常情况下的利用高压喷涂，当然也可以利用空气喷涂的形式或手工形式进行涂刷不同的施工技术方案。为了能够使焊接、边角部位的能够有达到标准要求的漆膜，要首先利用漆进行预先涂刷，然后再实施大面积喷涂作业施工。在喷涂过程中，相关操作人员要采用湿膜测厚仪对物体表面的漆膜厚度进行评测。涂装工艺的进行要采用左右再上下或上下再左右的纵横喷涂形式，如此一来，就能保证漆膜具有良好的平整度以及均匀的厚度。对施工后的物体表面检查要保证其无气泡、无针孔、无脱落和裂纹等问题出现。

6 结语

综上所述，化工行业中的化工机械发生不同程度的腐蚀性，是化工产业中非常重要的一项内容。化工机械设备的腐蚀不但能够对设备的稳定运行以及使用寿命产生影响，同时还有很大的安全隐患问题。所以，人们要重视化工机械设备的防腐处理，提升设备的防腐性能，对降低企业的生产成本以及提升化工行业机械设备的使用年限有十分重要的意义。

参考文献：

[1]孙红尧，张兴铎，李森林，吴烨.防护涂料在钢筋混凝土结构表面的國内应用现状[J].涂料工业，2019，49（05）：79-87.

[2]张仓硕，刘立柱，等.高羟基水性丙烯酸酯乳液及其防腐蚀涂料的制备及性能[J].材料保护，2020，53（04）：103-110.

作者简介：

朱新生（1969- ），男，重庆垫江人，学历：研究生，职称：中级，研究方向：化工机械设备及钢构防腐材料及防腐涂料。