化工機(jī)械設(shè)備的防腐探討
從廣義上講,腐蝕是指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)作用而導(dǎo)致材料功能受到損傷的現(xiàn)象;從狹義上講,腐蝕是指金屬與環(huán)境間的物理及化學(xué)相互作用,使金屬性能發(fā)生變化,導(dǎo)致金屬環(huán)境及其構(gòu)成系統(tǒng)功能受到損傷的現(xiàn)象。在絕大部分的化工機(jī)械設(shè)備中介質(zhì)都有腐蝕性,設(shè)備的腐蝕速率都對(duì)比其他行業(yè)嚴(yán)重,因此化工機(jī)械設(shè)備最需要完善的有效的防腐措施。
一、腐蝕的原因和種類
1.1腐蝕的原因
金屬本身的組成和結(jié)構(gòu)是銹蝕的根據(jù),外界條件(如溫度、濕度和金屬接觸的物質(zhì))是促使金屬銹蝕的客觀因素。在工業(yè)企業(yè)特別是化工企業(yè)的環(huán)境介質(zhì)中,含有大量的SO2、CO2、H2S、氫氧化物、鹽霧、硫化物、鹵化物等有害物質(zhì),有些環(huán)境還伴有高溫和潮濕等,在這些因素的綜合影響下,金屬便與這些有害物質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng),形成腐蝕。
1.2腐蝕的分類
從腐蝕的外觀形態(tài)看,金屬腐蝕可分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕一般表面均勻覆蓋著腐蝕產(chǎn)物膜,這種膜在不同程度上能使腐蝕減緩,如高溫氧化和易鈍化金屬(如不銹鋼、鈦、鋁等)在氧化環(huán)境中形成的鈍化膜,都具有良好的保護(hù)性,能使腐蝕速率大大降低甚至停止腐蝕。局部腐蝕又有小孔腐蝕、應(yīng)力腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、磨損腐蝕等。從腐蝕看,金屬腐蝕機(jī)理可分為物理腐蝕、化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕等。物理腐蝕是指金屬由于單純的物理溶解作用所引起的破壞。許多金屬在高溫熔鹽、熔堿及液體金屬中可發(fā)生此類的腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)引起的損壞。電化學(xué)腐蝕是金屬與周圍的電解質(zhì)溶液相接觸時(shí)產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生的腐蝕。它的特點(diǎn)是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。
二、腐蝕的危害與控制腐蝕的意義
金屬腐蝕給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失,甚至帶來災(zāi)難性的事故,浪費(fèi)寶貴的資源與能源,而且污染環(huán)境。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中,每年都有大量的金屬構(gòu)件和設(shè)備因腐蝕而報(bào)廢。據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家調(diào)查,每年由于腐蝕造成的損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%~4%。在腐蝕作用下,世界上每年生產(chǎn)的鋼鐵中有10%被腐蝕消耗[2]。2010 年1 月26 日,世界鋼鐵協(xié)會(huì)25 日公布了2009 年世界粗鋼總產(chǎn)量為12 億t,其中約3.6 億t 因銹蝕而報(bào)廢,且其中1.2 億t 將徹底變?yōu)椴豢苫厥盏膹U物。按2009 年全年粗鋼均價(jià)4 500 元/t 計(jì)算,損失5 400 億元。腐蝕造成的損失是巨大的,它是材料設(shè)施的“癌癥”,但是通過采取科學(xué)的措施,腐蝕也是可以控制、減輕的,一般可減輕25%~30%。
三、化工設(shè)備的防腐蝕措施
3.1開發(fā)耐蝕材料
耐蝕材料的開發(fā)研究是防腐蝕技術(shù)進(jìn)步的突破口,耐蝕材料主要分為金屬材料、高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料。金屬及合金材料是結(jié)構(gòu)材料中的主體,其中鋼鐵占主要地位,但是鋼鐵的耐蝕性能具有局限性。具有高耐蝕性能的合金及有色金屬材料的開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速,在一定程度上解決了局部腐蝕及特殊環(huán)境下的腐蝕問題,如含鉬高的耐蝕合金、雙相不銹鋼、高純鐵素體不銹鋼、鎳基合金、鈦及鈦合金等。耐蝕非金屬材料目前國(guó)內(nèi)外耐蝕非金屬材料在化工生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。非金屬材料具有優(yōu)良的耐蝕性能,而機(jī)械性能可以通過增強(qiáng)等途徑來彌補(bǔ),在某些領(lǐng)域已有取代鋼材的趨勢(shì)?,F(xiàn)在正在開發(fā)的有耐蝕塑料、玻璃鋼、石墨、工程陶瓷等。
3.2表面覆蓋層
表面覆蓋層的費(fèi)用占所有防腐蝕費(fèi)用的87%左右。使用表面防腐蝕技術(shù)大大提高了整體材料的耐腐蝕性能。涂、襯、鍍、滲以及近年發(fā)展起來的各種高新技術(shù)在化工和石油化工中成為常用的表面防腐技術(shù)。耐蝕涂料主要用于建筑物、構(gòu)筑物、裝置及貯罐內(nèi)外壁及輸水、輸油、輸氣管線。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),75%的防腐蝕涂層的損壞,是因?yàn)榛w表面處理不當(dāng),所以,當(dāng)務(wù)之急是重視表面處理質(zhì)量。當(dāng)前國(guó)際上研究最熱門的涂料有重防腐涂料、耐高溫涂料、富鋅涂料、帶銹涂裝涂料、氟樹脂涂料、陶瓷類涂料等。襯里技術(shù)及復(fù)合管道襯里技術(shù)是利用強(qiáng)度高的材料(如玻璃鋼、碳鋼、鑄鐵等)作結(jié)構(gòu)材料,用耐蝕性能優(yōu)異的材料作襯里層。襯里技術(shù)常用于化工設(shè)備、管道等。如陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管具有耐磨、耐蝕、耐熱性能,可廣泛應(yīng)用于電力、冶金、礦山、煤炭、化工等行業(yè)作為輸送砂、石、煤粉、灰渣、鋁液等磨削性顆粒物料和腐蝕性介質(zhì),是理想的耐磨蝕管道。電鍍是一種用電化學(xué)方法在鍍件表面上沉積所需形態(tài)的金屬覆層工藝。其目的是改善材料的外觀,提高材料的各種化學(xué)性能,賦予材料表面特殊的耐蝕性、耐磨性、裝飾性、焊接性及電、磁、光學(xué)性能等。電鍍是將零件作為陰極放在含有欲鍍金屬的鹽類電解質(zhì)溶液中,通過電解作用在陰極上(即零件)發(fā)生電沉積現(xiàn)象形成電鍍層。電鍍?cè)诨ぴO(shè)備的防腐上具有很好的效果,對(duì)一些金屬防腐作用顯著?;瘜W(xué)鍍是一種新型的金屬表面處理技術(shù),是采用金屬鹽和還原劑在同一溶液中進(jìn)行自催化氧化還原反應(yīng),在固體表面沉積出金屬鍍層的成膜技術(shù)。化學(xué)鍍工藝簡(jiǎn)便、節(jié)能環(huán)保,其鍍層具有良好的耐蝕性、耐磨性、厚度均勻以及良好的結(jié)合強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。
3.3電化學(xué)保護(hù)
電化學(xué)保護(hù)是指利用外部電流使金屬(包括合金)腐蝕電位發(fā)生改變,以降低其腐蝕速率的防蝕技術(shù)。電化學(xué)保護(hù)可分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。在金屬表面上通入足夠的陰極電流,使金屬電位變負(fù),并使金屬溶解速度減小,被稱為陰極保護(hù)。陰極保護(hù)不僅要求設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,還要求設(shè)備所處環(huán)境的介質(zhì)腐蝕性并不是很強(qiáng),這種保護(hù)方法主要用于防止土壤、海水等中性介質(zhì)中的金屬腐蝕。陽(yáng)極保護(hù)是將外加直流電源的正極與被保護(hù)的金屬構(gòu)件相連,在電解質(zhì)溶液中使金屬構(gòu)件陽(yáng)極極化至一定電位,使其建立并維持穩(wěn)定的鈍態(tài),從而陽(yáng)極溶解受到抑制,腐蝕速度顯著降低,使設(shè)備得到保護(hù)。對(duì)于沒有飩化特征的金屬,不能采用陽(yáng)極保護(hù)。陽(yáng)極保護(hù)主要應(yīng)用在硫酸生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)物(如碳鋼儲(chǔ)槽、各種換熱器、三氧化硫發(fā)生器等)和氨水及銨鹽溶液中的結(jié)構(gòu)物(如碳化塔、氨水儲(chǔ)槽等)。在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中先考慮采用陽(yáng)極保護(hù)。
3.4緩蝕劑
緩蝕劑是一種向緩蝕體系中添加適當(dāng)濃度就能顯著降低金屬腐蝕速度而對(duì)腐蝕劑濃度影響很小的化學(xué)物質(zhì)。緩蝕劑的用量很少,雖然它不能改變金屬在介質(zhì)中的腐蝕傾向,但它能在金屬表面形成保護(hù)膜,從而減緩金屬的腐蝕速度,抑制金屬的腐蝕。與其他防腐蝕方法相比,緩蝕劑具有使用方便、經(jīng)濟(jì)、有效的特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于石油化工、機(jī)械制造、交通等部門,并在某些工業(yè)生產(chǎn)中成為不可取代的重要防護(hù)措施,被列入到生產(chǎn)工藝或操作規(guī)程中。石油工業(yè)是使用緩蝕劑最多的部門之一,從石油的鉆探、開發(fā)、運(yùn)輸?shù)綗捴贫家玫骄徫g劑。
四、結(jié)語(yǔ)
腐蝕性介質(zhì)普遍存在于化工生產(chǎn)企業(yè)的工作環(huán)境中,處于該種環(huán)境下的機(jī)械設(shè)備受到的腐蝕比一般行業(yè)更快、更嚴(yán)重,造成的損失也比其他行業(yè)大得多。加強(qiáng)化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的防腐蝕能力,延長(zhǎng)化工機(jī)械設(shè)備的使用壽命,很有必要,意義重大。
五、夢(mèng)能服務(wù)與支持
1、免費(fèi)樣品
如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用,請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506
油漆樣品適用范圍:
用于新建項(xiàng)目:驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。
用于維修項(xiàng)目:驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。
用于日常修補(bǔ):提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。
申請(qǐng)用量:在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。
2、免費(fèi)打樣
如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試,請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系,將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部,由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。
3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)
夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì),以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn),以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
4、購(gòu)買通道
零售:購(gòu)買50kg以內(nèi),線上購(gòu)買,抖店直接下單購(gòu)買。
工廠業(yè)務(wù):長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票
貿(mào)易、代理:提供代工業(yè)務(wù)支持,項(xiàng)目保護(hù)。
業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院:提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。
涂裝施工:提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。