石油化工机械设备腐蚀原因及对策研究
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作者:白洁 庄江鸿 高冬梅
摘要：石油化工行业对我国经济发展起到一定的推动作用，保证机械设备的正常运转不仅能够提高石油化工企业的生产速度、产品质量，还能节约企业的生产成本，有利于石油化工行业的发展。然而腐蚀问题造成石油化工机械设备不能正常运作，所以石油化工行业越来越重视对机械设备的防腐处理。文章将研究石油化工机械设备腐蚀的原因和对策，希望能降低机械设备发生腐蚀的概率。首先分析石油化工机械设备中常见的腐蚀类型和防腐蚀的意义。然后再分析石油化工机械设备腐蚀的原因，分别从内在腐蚀原因和外在腐蚀原因进行分析。最后提出了五点机械设备防腐蚀的对策，旨在提高石油化工机械设备的使用寿命和生产速率和质量。
关键词：石油化工;机械设备;腐蚀原因;对策
中圖分类号：T0050.9 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）10-0111-04
随着我国经济的快速发展，石油化工业扮演着越来越重要角色，对于拉动我国的经济发展起着一定的作用。所以为了更好的经济发展，需要大力的发展石油化工业。然而，在实际情况中，我国的石油化工行业面临着一些问题，跟不上时代快速发展的要求，尤其是机械设备容易出现各种问题，导致生产效率下降。腐蚀问题作为石油化工机械设备常常出现的问题，已经对石油化工业的发展起到一定的阻碍作用。当其腐蚀情况较轻时只会影响到机械设备的外观，这是最轻的一种情况，也是出现的最少的一种现象，往往石油化工机械设备腐蚀会对其自身的使用产生影响，会影响生产速度或者产品的质量，严重的情况就会造成安全事故或者直接导致机械设备报废。所以，为了更好的保证石油化工机械设备的使用、减少安全事故的发生，我们必须要重视腐蚀性带给机械设备的问题，然后针对各种问题进行分析，提出其解决方式。本文就是对石油化工机械设备腐蚀原因进行分析，然后提出相应的对策，以提高石油化工机械设备的正常使用。
1石油化工机械设备常见的腐蚀类型和防腐蚀意义
1.1石油化工机械设备常见的腐蚀类型
石油化工机械设备的腐蚀类型有很多种，从腐蚀的面积上看可以分为均匀腐蚀和局部腐蚀。在机械设备腐蚀中，均匀腐蚀比较常见，均匀腐蚀的发生通常来说其危害性比较小，因为比较容易被工作人员发现，发现之后就可以及时的进行处理，即减小了该腐蚀对机械设备的伤害。局部腐蚀就是发生在石油化工机械设备的某个部位，发生在某个局部的位置，就很难被及时的发现，处理不及时就会造成比较严重的问题，所以，与均匀腐蚀相比，局部腐蚀的危害更加严重。
1.1.1均匀腐蚀
均匀腐蚀就是在金属表面形成一大块腐蚀区域，一般情况下，金属材料发生大部分都是均匀腐蚀。由于均匀腐蚀发生的面积大、范围广，比较显眼，所以，当发生均匀腐蚀之后，相关的工作人员能够及时的发现，就会对其做出相应的解决措施，阻止其腐蚀进一步扩散，就会及时的遏制住腐蚀带给机械设备更为严重的危害。此外，金属表面发生均匀腐蚀后，其扩展的速度比较慢，有利于工作人员对其进行处理。所以均匀腐蚀对于机械设备的危害程度不大，但是如果腐蚀现象没有被及时的发现或者发现后处理不当，一样会给机械设备造成非常严重的后果。
1.1.2局部腐蚀
局部腐蚀就是发生在机械设备的某一个特定的位置或者某—个区域，不像均匀腐蚀发生的面较广，这种腐蚀发生是局部的、面积较小的，如果相关的工作人员不够细心，是很难被检查出来的，有些部位的局部腐蚀就算是工作人员认真的检查了，也会难以发现，从而不能对该腐蚀进行及时的处理。局部腐蚀部位相连接的其他地方也会被腐蚀掉，进而造成非常严重的后果，所以相对于均匀腐蚀来说，局部腐蚀的危害更大。
1.2石油化工机械设备防腐的重要意义
1.2.1延长石油化工机械设备的使用时间
石油化工机械设备的工作环境恶劣，而且工作强度较大，往往会存在超负荷运行。即石油化工机械设备本身工作压力就会很大，再加上机械设备会受到腐蚀和磨损的侵害，更会影响到设备的使用时间。腐蚀侵害属于机械设备常见的一种侵害，也是影响机械设备较大的一种侵害。因为机械设备的工作性质是与石油进行直接或间接的接触，石油中含有很多的化学腐蚀性物质，机械设备长期的呆在这种比较恶劣的环境下，必然会造成腐蚀现象，腐蚀的后果有小有大，如果不重视机械设备的防腐，就会引起严重的机械故障问题，从而缩短石油化工机械设备的使用时间，就会影响到石油生产的效率，所以对石油化工机械设备的防腐工作能够延长其使用的时间。
1.2.2提高石油企业的生产效益和节约成本
石油化工企业中，机械设备扮演着极其重要的作用，其工作好坏直接决定着企业的经济效益。所以当机械设备受到腐蚀的侵害时，就会导致机械设备出现不定程度的故障问题，企业就需要对其进行修理，腐蚀严重时将直接导致机械设备报废，从而还需要增加企业购置机械设备费用，这将会很大程度上的增加企业的成本费用，还会造成企业的生产效率降低。所以，重视对石油化工机械设备的防腐工作，定期的对机械设备进行检测，从而可以及时发现问题、解决问题，避免小的腐蚀造成更大的伤害，就可以提高设备的运行质量，从而对企业的生产效益有所帮助，还可以节约维修、更换设备的费用。
2石油化工机械设备腐蚀原因
石油化工机械设备在使用过程中会出现不同程度的腐蚀现象，而且有些腐蚀会造成非常严重的后果，出现腐蚀一定会有其原因。根据调查发现，机械设备出现腐蚀时主要有两个方面的原因，分别为内部性腐蚀原因和外部性腐蚀原因，接下来将对其进行简要介绍。
2.1石油化工机械设备的内部性腐蚀原因
石油化工机械设备所用金属原材料有不同的性能和性质，就会有不同的腐蚀程度，而且，在不同的金属之间可会造成相互的腐蚀干扰，即机械设备的金属材料会影响其腐蚀程度。究其物理原因是金属材料的晶粒粒径和表面的粗糙程度会对腐蚀产生影响，其影响程度也不一样。金属材料的晶粒粒径与腐蚀程度成反比，即当晶粒粒径越大时，金属的腐蚀程度越小，其抗腐蚀性能越好。 金属材料的表面粗糙程度与腐蚀程度成正比的关系，即当表面粗糙程度越大时，金属的腐蚀程度越大，其抗腐蚀性能越差，出现这种原因是因为当金属材料的表面越粗糙时，环境中的腐蚀性物质就容易粘附在金属表面，环境中的酸度和湿度就会很容易的对其进行影响，所以就越容易被腐蚀-引。当在机械设备的金属表面涂上一层化学药剂后，金属材料的表面就相当于有了一层氧化保护膜，环境中的腐蚀物质就很难与金属表面进行接触，即可以达到一定的防腐作用。但是在涂抹时需要特备注意金属接缝和破口处，因为这些地方可能会发生非常严重的化学腐蚀。
2.2石油化工机械设备的外部性腐蚀原因
石油化工机械设备的外部性腐蚀原因有化学因素和物理因素。化學因素就是石油化工机械设备在运作时，在生产过程中会存在操作不当或者某些工艺细节处理不好，就会在金属的表面留有少许的物质，这些物质如果含量较少，当机械设备的抗腐蚀性比较好时，是能够抵抗住含量较少的物质腐蚀，但是在实际的生产过程中，会运用到某些抗腐蚀能力较差的机械设备，这些机械设备的表面含有比较多的杂质，再加上生产车间中的环境比较恶劣，空气中存在各种的腐蚀物质、强酸强碱的物质，当温度达到一定程度之后，石油化工机械设备的金属表面就会发生非常强烈的化学反应，就会加强石油化工机械设备的腐蚀程度，这就是外部影响中的化学因素。
此外，还有物理因素也会对机械设备造成非常严重的腐蚀现象。因为石油化工机械设备的工作性质是会与很多的液体进行接触，这些液体包含石油还有其他一些腐蚀性的物质，机械设备直接与液体相接触，液体的性质和流速就会让机械设备造成一定程度的腐蚀。因为，当机械设备中的液体在进行流动时，就会对金属表面造成一定的冲击性，金属表面的保护膜就会受到侵害，当液体的流速非常快时，保护膜受到冲击的力度也就会越大，就会造成冲刷空洞。随着机械设备的继续使用，冲刷空洞会越来越大，就会造成金属表面的防腐层遭到破坏，从而使金属直接与腐蚀性的物质接触，就会造成金属表面的腐蚀情况。
同时，外部环境中还存在一定的应力，这些应力也是造成金属发生腐蚀的原因。而且当外界的应用越来越大时，金属表面的保护膜受到的冲击就会越大，越容易承受不住外部的力量就会造成保护膜破坏，发生腐蚀的概率就会越大，即外部应力与金属表面发生腐蚀性概率成正比关系。所以消除外界环境中的某些应力对金属减小腐蚀概率有一定的作用。
3石油化工机械设备腐蚀的对策分析
石油化工的发展对我国的经济发展起到一定程度的影响，虽然现在我国的石油化工业有了较大的发展，但是相比于其他发达国家，我国的发展速度还比较慢，所以为了石油化工行业的更好更快发展，企业能够获得更好的经济效益，把机械设备防腐作为保障其正常运行的工作之一，对石油化工机械设备进行防腐工作能够提高企业的生产效率、生产质量，降低生产成本和安全事故，对企业的整体经济效益有一个很好的提升。所以本文从合理选择机械设备的原料、防腐设计和安装、工艺流程、机械设备自身的防腐蚀性方法、机械设备日常维修与保养工作这五个方面对机械设备进行防腐处理，希望能对防腐工作起到一定的帮助。
3.1合理选择石油化工机械设备的原料
通过上述的机械设备腐蚀原因分析，可知金属发生腐蚀的原因很大程度上是与设备原料有关，因为这些原料中含有杂质，容易诱发金属发生腐蚀。经过调查，在市面上很多的石油化工机械设备采用原料是碳素原料，因为这种材料不仅价格低，而且具有很好的强度，外观也比较好看，总之，具有非常明显的优势。但是，从使用价值来考虑，碳素材料容易受到外界环境的影响，而且石油生产的环境又比较恶劣，所以这样的材料作为机械设备的原料容易受到外界环境的影响发生腐蚀问题。
于是，为了解决这种问题，开始使用新型的原料，这些新型的原料被使用于石油化工机械设备能起到很好的抗腐蚀作用。这种新型材料在不断的被运用推广，前期的投入会比较大，因为新型材料的机械设备成本较高，但是从长远角度来考虑，抗腐蚀性较高的机械设备能够拥有更长时间的使用寿命，而且机械设备不容易出现故障，就减少了维修成本费用，还可以提高生产效率和生产质量。
此外，由于石油化工机械设备容易受到环境的影响，所以在购买机械设备之前需要对其工作环境进行考察，尤其需要重视温度、湿度等的物理因素的考察，还需要对化学物质进行考察，做好相关记录，然后选择能够抵抗这种环境的机械设备原料。还有，要严格按照国家标准对石油化工机械设备进行采购，不能为了贪图成本低廉而选择一些没有质量保证的设备。而且需要对采购的机械设备规格和型号进行认真严格的检查，检查合格之后才能用于石油化工生产中。对于选择合适的机械设备原料是降低金属防腐的第一步，也是比较重要的一个步骤，因为在源头上控制好之后才有利于其他的防腐方式。
3.2防腐蚀设计和规范合理安装
石油化工机械设备在设计阶段时就要全面的考虑到防腐，而且设计阶段的防腐工作是最为基础和关键的，也是对石油化工机械设备的第一步防腐工作。在石油化工机械设备的设计初始阶段，就需要设计出对应的防腐蚀方案，这里面包还包含着对机械设备防腐蚀的选材和结构，该防腐蚀方案的设立应该考虑到问题要尽可能的详细，防腐蚀的范围尽量的广阔，而且还要考虑到机械设备投人使用时可能会产生的腐蚀的情况。只有非常详细的防腐蚀设计方案，才有可能降低石油化工机械设备的腐蚀概率。当然在设计防腐蚀的机械设备时，有一个约束的因素即机械设备的制造成本。
当机械设备通过防腐蚀设计时，就需要对其进行安装，当安装不恰当时也会造成提高机械设备的腐蚀率。比如，在安装机械设备时方法方式存在问题，当机械设备投入使用时，其体内的流体流动就会存在问题，设备内就会造成压力不均匀等现象，当长时间的积攒之后，机械设备就会出现问题。所以机械设备的安装不合理会使机械设备造成比较大的安全隐患。因此，石油化工机械设备需要全面、科学的防腐蚀设计和规范、合理机械设备安装。 3.3优化工艺流程
石油化工在生产的流程上是非常复杂的，而且其操作难度也很大。生产一个产品就需要很多的石油化工工艺，如果哪一个工艺存在问题，就可能造成连锁反应，引起机械设备发生腐蚀现象。所以为了能够降低机械设备的腐蚀率，需要对生产工艺进行优化或者提出创新性的生产工艺。
首先，水是引起设备发生腐蚀的原因之一，需要在石油工艺流程中减少含水量，就可以在一定程度上降低机械设备发生腐蚀的概率和速率。其次，提高生产过程中的温度，温度的升高就有助于减少水分和蒸发掉其他的化学物质，还能够降低水的凝结速度，对整个机械设备的腐蚀速率也将会降低。最后就是控制强酸和强碱性的物质成分，强酸强碱性的物质是非常容易造成机械设备发生腐蚀的，当生产中存在混合性气体时，要按照生产的要求来保持混合气体的比例和用量。这些气体可能是酸性也可能是碱性，或者其他的腐蚀性气体，当这些气体含量增多时，就会增加机械设备发生腐蚀的概率。石油化工的生产中存在很多的工艺流程，对工艺流程进行优化，可以很好的控制机械设备发生腐蚀的概率。
3.4机械设备自身的防腐蚀性方法
在机械设备上涂抹防腐蚀涂层是最直接、最方便的防腐蚀方式，但是在选择防腐蚀涂层时要根据金属材料的不同选择性能较好的涂层，这些涂层能够阻止腐蚀性物质与金属表面直接接触，所以能够起到防腐作用。在进行涂抹防腐蚀涂层时，需要特别注意的是焊接缝隙位置还有一些死角的位置，这些位置都是非常容易发生腐蚀情况的，需要认真的对这些位置涂抹防腐蚀涂层。防腐涂层还有优势就是涂抹在机械设备的表面，不会对机械设备造成强度或者结构的改变，不仅可以起到防腐蚀的作用，还有助于增加机械设备的美观。在进行防腐涂层的涂抹时要非常的认真严谨，不仅要涂抹均匀，还不能出现漏涂的现象，否则将达不到防腐蚀的效果。使用防腐蚀涂层的方式是一种物理性质的防腐，还可以采用化学方式对机械设备进行防腐工作，常用的化学方式有牺牲阳极法和外加电流法，这两种方法能够很大程度上降低金属表面发生腐蚀的情况。
3.5提高机械设备日常维修与保养工作
对石油化工机械设备进行日常的维护和保养能够很大程度的降低腐蚀给设备造成的严重后果。首先，相关的维修保养工作人员要能有较强的工作能力，要能够重视机械设备的防腐工作，还要求相关维修保养工作人员有一个认真负责的工作态度，因为在对机械设备检查腐蚀情况时是需要非常的细致、认真的。然后石油化工企业需要组建一个维修保养工作小组，专门负责对化工机械设备的检测工作，这样就可以及时的發现腐蚀情况，遏制住腐蚀带给机械设备严重的后果。对机械设备进行日常的维护与保养，能够降低腐蚀对石油化工机械设备受到危害的程度。
4结语
石油化工机械设备中遭受到腐蚀侵害是非常常见的一个问题，而且其破坏程度较强，所以石油化工行业越来越重视机械设备的防腐蚀工作。通过对上文的分析，对机械设备进行防腐工作，不仅能够延长机械设备的使用年限，还能够提高机械设备的生产效率，还有利于减小企业的生产成本费用，所以防腐工作势在必行。通过对石油化工机械设备发生腐蚀的原因进行分析，发现机械设备使用材料、生产操作、环境状况等都会引起机械设备发生腐蚀。因此，提出了从5个方面对机械设备进行防腐蚀处理，这5个方面的防腐处理将降低机械设备发生腐蚀的概率。
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