化工机械材料的腐蚀分析及防腐蚀研究

徐钰峰，薛 霞

（内蒙古鄂尔多斯市中天合创能源有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

化工产业具有极为特殊的生产性质，这导致很多化工机械材料必须在部分特殊环境中才能工作，这些特殊环境有湿、温度和一些容易产生腐蚀性的物质。在不断地对化工机械进行使用的过程当中，机械材料会出现不同程度地遭到腐蚀的现象，所以从这一点上来说，有效地保障化工机械材料不遭到腐蚀同时更加深入的保证化工机械材料能够得到有效的养护是非常重要的。而且这也能够让化工企业在生产安全和稳定两大方面都得到间接提升。

1 化工机械材料的腐蚀类型

1.1 应力腐蚀

这种朴实类型指的是一些化工机械材料的表面在外界力量和特定的腐蚀环境交叉作用下所遭遇到的腐蚀类型。部分化工厂的化工机械会经常处在含有多种酸性气体的环境之中。如果湿度和温度适宜的话，这些酸性气体就会形成弱酸，比如一些生产硫化物的话，工厂就会在湿度适宜的情况下和铁发生化学反应，生成具有腐蚀性的弱硫酸硫化钨，而他们的存在容易让氢原子更深层次的扩散到化工机械材料内部。如果机械材料表面有孔，溪河间隔等部位，那么空气中硫化物的存在，就会让这些较为薄弱的机械部件出现质变。而这些较为薄弱的机械部件还容易在自身力运动的作用下，让机器内部已经被外部硫化物所腐蚀的部件出现断裂[1]。

1.2 电化学腐蚀

在使用机械的过程当中产生腐蚀的机制里面，电化学机制是一个非常重要的机制，一些化学工业工厂在进行化学机械耐腐蚀性测试的时候，一定要对电化学腐蚀进行特别防范。必须要能够充分的对电化学腐蚀的原理进行有效理解。所谓电化学腐蚀，指的是机械与外部环境相对应的媒介，在进行接触之后，产生了电子阳极或阴极的反应，这就导致机械产生电化学腐蚀。具体来说，电化学腐蚀是作为外部环境和介质之间的化学，金属，机械材料，遭遇到阳极和离子化反应之后所产生的现象。

1.3 缝隙腐蚀

中腐蚀类型指的是在化工机械材料表面的缝隙处，或者是其他较为隐蔽的区域内所发生的局部腐蚀状态。缝隙腐蚀是各类机械腐蚀一行中最为常见的一种，这是因为化工机械上有很多焊接和螺栓处，而这些地方不可避免的会出现狭窄缝隙，从而导致缝隙腐蚀。一般来说，基本上所有的酸性和中性环境都会对化工机械的材料表面造成缝隙腐蚀[2]。

2 化工机械材料的腐蚀原因分析

2.1 内在原因

部分化工企业在选用化工机械材料的时候，他本身的抗腐蚀能力就比较差。加上当前的部分化工机械材料往往是由各种不同的金属材料部件所构成，而这些金属材料的不相同，也对化工机械材料性能产生了比较大的影响。还说一个金属材料在晶体密度方面如果越大，那么它的抗腐蚀能力也就越强，所以很多化工企业在购置机械材料的时候，都会选择高密度的金属材料来进行材料的制造。第二点是环境当中腐蚀性或溶液和气体的存在。很多化工厂在进行化学物质生产的时候，会用到各种酸碱性溶液，而这些腐蚀性溶液长时间接触化工材料，也容易对化工机械材料自身材料产生不同程度的腐蚀效果。尤其是浓硫酸和各类强碱溶液，都会对化工机械材料造成腐蚀方面的影响，虽然部分化工机械材料自身拥有较为恒定的抗腐蚀设计，但是长期与腐蚀液体接触，这种抗腐蚀设计的能力也会受到削弱[3]。

2.2 外在原因

外部环境的影响同样会导致化工机械材料出现各种不同类型和不同程度的受腐蚀问题。很多化工企业在进行生产的时候，肯定要用到大量的化工原材料。这一部分化工原材料里面有很多的化工材料已高腐蚀性为主，而在产品的正式使用和生产过程当中，强酸，强碱以及各类金属盐溶液都要成为反映物质，那么这些反应物质混杂在空气中，或者是比化工机械材料产生接触的时候。所产生的腐蚀问题就会更加明显。一般来说，如果所使用的化学材料为静态材料，那么产生腐蚀的程度也许会比较小可是在部分化工工作当中，机械材料性质肯定会出现变化，这就在一定程度上给了化工材料腐蚀程度增强的机会。在各类环境和反应压力之下，化工材料内部的反应介质会和外部的反应介质产生相互作用，最终导致机械腐蚀问题更加严重[4]。

3 防止化工机械材料腐蚀的措施

3.1 表面防护处理

针对化工机械材料的腐蚀措施最为重要的一点一定是要做好对化工机械材料表面的防护处理。这些处理方法主要有电镀和热镀以及化学镀层等。通过把能够抗腐蚀的涂层材料有效而均匀的油墨并覆盖在经过处理的化学机械材料表面，可以在化学，机械材料的两个月的产生一层。厚度恒定且密度较强的有机或无机涂层，这种涂层能够隔绝机械材料表面与腐蚀环境的接触。有效阻碍腐蚀过程的产生以及发展，而化学镀是在没有通过外加电流的情况下，用在化还原反应你在一部分具有催化活性的机械金属表面获取纯金属镀层或者是合金镀层，并且把这两类镀层作为机械的保护层。而热镀则是通过运用助镀剂来有效地对机械表面进行湿润，然后再让机械表面的金属材料和机体产生反应，并且发生扩散现象，这样一来可以让附着性较好的合金层作为机械的防腐蚀保护层，从而有效减轻机械层表面所受到的腐蚀程度[5]。

3.2 选择合适的制造材料

我国的化学工业发展如火如荼，这导致我国每一年各地都会产生大量的因为腐蚀及其严重而无法使用的化工材料。而十分麻烦的是，这些报废的化工材料是因为自身所遭到的腐蚀程度较为严重，导致其自身材料不能被切割下来进行回收利用。这你与此同时，很多化工企业所废弃的遭遇，腐蚀严重的机械材料，会产生不少重金属污染其所在区域的土地资源和水资源，进而间接影响当地居民身体健康。所以在进行化工机械材料生产以及使用的过程当中，就必须要严格的选择化工材料。为有效减少腐蚀问题发生，一定要能够在化工材料生产的过程当中选择对环境污染较小，而且能够保证化工材料可以正常使用的材料。当然这种选择要建立在企业的允许范围之内[6]。选择这类材料的目的是因为他们能够在一定程度上更少的对自然环境产生危害，而且在进行处理的时候，这一类材料处理方式比较简单，而且还可以避免金属材料乃至金属资源的浪费，如果必须要用金属材料进行化工材料生产。一定要考虑这种材料本身对材料特性有何需求，并且考虑材料的使用年限以及材料可能会在哪些方面受到腐蚀，从而最大程度的为占地材料腐蚀所可能出现的污染浪费问题做好削减准备。

3.3 建立健全机械防腐管理计划

化工企业必须要构筑健全而完备的化工材料防腐蚀管理机制，这在化工材料抗腐蚀工作当中是必不可少的一环。在日常生产工作当中，化工生产单位都希望自己的机械材料不会因强腐蚀问题而彻底失去运作能力。为了达到这一点，相关的化工企业高层管理人员一定要构筑起一套完善的机械材料管理方案，有效提升化工材料防腐蚀性能。具体的做法是，让化工生产单位内部工作人员必须要积极重视对机械材料的抗腐蚀管理维护工作，同时还必须要求工作人员都能够拥有对化工机械材料的高操作能力，在化工机械材料经历的持续不断的生产过程当中，很容易受到各类外部环境的影响而出现程度不一的腐蚀现象，所以在这个时候，就必须要让相关管理人员对自己管辖范围内的机械材料，性能与情况进行充分了解和仔细分析[7]。在面对自己所管辖范围内的机械材料的腐蚀问题的时候，一定要对材料使用说明书认真了解，并且在结合工厂内部生产环境的基础上。找到机械材料受腐蚀的本原因，然后对症下药，给出有关防止和减少机械材料受腐蚀的准确方案。

在建立健全的机械防腐蚀管理计划方面，还需要将机械的设计以及制造都囊括进去，换句话说，对机械的防腐蚀管理要从机械材料的设计就开始。在对化工机械材料进行设计以及制造的过程，理念如果出现了不合理的结构设计，那么化工机械材料容易遭到腐蚀的概率会大大提升[8]。化工机械材料容易因为腐蚀而叫快，报废的概率也会大大提升，所以要想有效地对化工机械材料抗腐蚀能力进行加强，一定要从化工机械的设计制造环节就开始把关，采用科学设计和制作工艺，保证化工机械材料自身就具有一定的抗腐蚀性能。

4 结语

化工机械材料的抗腐蚀工程是一个极为系统化的工程。在这个系统化工程里面，涉及到化工机械材料的管理是一定要做到的。而从设计化工机械设备开始，抗腐蚀工程的管理工作就已经开始了。设计制造上要能够保证化工机械材料自身就拥有一定的抗腐蚀性。而以这种材料所构筑出的化工机械设备，同样也要在结构方面能够最大程度的拥有抗腐蚀能力。这样的话才可以真正保证化工机械材料不会受到腐蚀侵扰。