工業(yè)生產(chǎn)中設備材料腐蝕的危害有哪些？這么做就對了

      腐蝕，是工業(yè)生產(chǎn)中難以避免的安全隱患，不同的生產(chǎn)器件材料都有一定程度的腐蝕，其中以金屬材料的腐蝕最為普遍，金屬器件腐蝕造成的安全隱患也最大。下面就金屬材料的腐蝕機理、危害和防治措施進(jìn)行簡(jiǎn)單的論述。

一、材料腐蝕的機理

1.金屬材料的腐蝕

金屬材料的腐蝕機理可以分為四類(lèi)：物理腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和生物腐蝕。

1）物理腐蝕

主要是液態(tài)金屬造成的腐蝕，如水銀、高溫液態(tài)金屬等對金屬管道的溶解侵蝕，這種腐蝕不太常見(jiàn)，但如果生產(chǎn)中涉及，則絕對不可忽略。

2）化學(xué)腐蝕

廣義上的化學(xué)腐蝕，應該包括所有化學(xué)反應造成的腐蝕作用，也就是幾乎所有的腐蝕都是化學(xué)腐蝕。但是為了具體區分腐蝕機理，這里將化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕、生物腐蝕分開(kāi)介紹。相對于電化學(xué)腐蝕，單純的化學(xué)腐蝕不會(huì )產(chǎn)生電流。目前認定的化學(xué)腐蝕包括氣體腐蝕（干燥氣體和高溫氣體）和非電解質(zhì)溶液腐蝕。常見(jiàn)的例子是干燥氣體對金屬的腐蝕問(wèn)題，四氯化碳或甲烷中的率腐蝕問(wèn)題。這種單純化學(xué)腐蝕，要求沒(méi)有水的參與，現實(shí)中即使是有機物介質(zhì)中也含有少量的水分，難以認定為單純的化學(xué)腐蝕。

3）電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕包括大氣腐蝕、水環(huán)境腐蝕、土壤腐蝕、化工介質(zhì)腐蝕、和熔融鹽腐蝕。這類(lèi)腐蝕占到了日常腐蝕的絕大多數。其基本的原理是，腐蝕劑和金屬分別形成兩個(gè)電極反應（一個(gè)陰極，一個(gè)陽(yáng)極），兩個(gè)電極反應之間有腐蝕電流產(chǎn)生，從而促進(jìn)腐蝕的進(jìn)一步加劇。

4）生物腐蝕

生物腐蝕主要是微生物腐蝕（硫酸鹽還原細菌腐蝕等），很多微生物分泌有機酸，就像腐蝕牙齒一樣也能腐蝕金屬。

5）腐蝕劑

強腐蝕劑有強酸（如鹽酸、硫酸、硝酸、王水等）、強氧化劑（氯氣、氟氣、碘蒸汽、硫、三價(jià)鐵、高錳酸根、重鉻酸根等）等，遇到強氧化劑或強酸性環(huán)境，很多不銹鋼也會(huì )生起銹來(lái)（見(jiàn)下圖）。一些氣體也有很強的腐蝕性，如二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氧氣等。強堿溶液對金屬鋁有很強的腐蝕性，對其他金屬也有一定的腐蝕性。甚至一些有機物質(zhì)也是材料腐蝕的重要原因，比如很多有機溶劑會(huì )腐蝕塑料、橡膠等材料，尤其是密封件的腐蝕。另外，多數鹽水包括海水對于金屬都有一定的腐蝕性，常見(jiàn)的金屬管線(xiàn)腐蝕、輪船腐蝕都跟水中的氯離子有很大的關(guān)系。需要強調的是，空氣中的氧氣、水蒸氣和二氧化碳是空氣腐蝕器材的罪魁禍首。

2.其他材料的耐腐蝕性

很多石材，都不耐腐蝕，比如大理石怕酸，含石英的巖石（包括多數陶瓷）怕堿。塑料的耐腐蝕性相對較好，但也容易老化。耐腐蝕性比較好的材料有石墨烯和鐵氟龍。東莞恩格勒公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)防腐蝕液位計，其生產(chǎn)的PP、PVDF、PTFE材質(zhì)液位計具有耐強腐蝕功能，能廣泛應用于強酸強堿環(huán)境中。

二、腐蝕的危害

機械設備是生產(chǎn)的基礎條件，機械故障會(huì )導致生產(chǎn)效率下降、生產(chǎn)停滯甚至發(fā)生安全事故。而機械事故中，很多事故都是由于金屬腐蝕造成的器件老化。由于腐蝕的存在，以及保護不力，使得很多設備尤其是化工設備壽命實(shí)際低于設計壽命，有的能低到40%。

清華大學(xué)的白新德專(zhuān)著(zhù)《材料腐蝕與控制》中列舉了由于設備腐蝕造成的767件化工事故，其中全面腐蝕事故17.8%，其余為局部腐蝕問(wèn)題。在局部腐蝕類(lèi)型中，應力腐蝕帶來(lái)了38%的安全事故，孔蝕25%，縫隙腐蝕3.2%，晶間腐蝕11.5%，選擇性腐蝕2.4%，其他2.1%。

這些腐蝕帶來(lái)了安全隱患甚至事故，要求生產(chǎn)中定期檢修，及時(shí)排查。但停產(chǎn)檢修的代價(jià)是很大的，最好的辦法是做好防護減少檢修的次數，從而提高生產(chǎn)效率。下邊說(shuō)說(shuō)常見(jiàn)的防護方法，以及一些新的進(jìn)展。

三、防腐蝕措施

1.選擇耐蝕性材料

常見(jiàn)的耐腐蝕金屬有各種不銹鋼（不同用途需要選擇不同型號）、耐蝕合金、有色金屬及其合金等。比如不銹鋼在輸送管材防腐領(lǐng)域有很好的應用前景。

耐腐蝕的非金屬材料有：玻璃鋼、塑料、橡膠和陶瓷等。

2.表面防腐

1）噴涂防腐

最簡(jiǎn)單的表面防腐措施就是噴涂防腐油漆（要求苛刻的環(huán)境可以選擇符合要求的涂料），這個(gè)是成本最低應用最廣的方法，但這個(gè)方法多適用于器材外表面的防腐，并不適用于所有的防腐環(huán)境。

2）鍍層防腐

通過(guò)電鍍或者涂鍍技術(shù)，在金屬外表面或內表面形成一層防腐蝕保護層。

3）襯里防腐

對一些管線(xiàn)來(lái)說(shuō)，可以選擇各種不同的襯里技術(shù)，如水泥砂漿襯里、復合纖維襯里、玻璃鋼襯里、塑料襯里、耐腐蝕金屬襯里等。

4）新型表層防腐材料

如石墨烯等新型防腐材料，已經(jīng)開(kāi)始在生產(chǎn)中投入使用，并取得了不錯的效果。

3.電化學(xué)防腐

1）逆轉電極

電化學(xué)腐蝕是主要的金屬器材腐蝕類(lèi)型，其中金屬充當了陰極材料，如果給器材施加反向電流，可以抑制金屬材料的腐蝕，甚至可以把金屬材料直接變成陽(yáng)極，從而達到防腐的目的。

2）犧牲陽(yáng)極保護

用一些相對活潑的金屬來(lái)保護容易腐蝕的金屬器材，比如用鎂金屬來(lái)保護鋼鐵。

4.注重細節短板

細節決定命運、短板決定高度。一些不太注意的細節往往給整個(gè)設備帶來(lái)重大安全隱患。比如，給高標準設計的生產(chǎn)設備更換了一個(gè)普通的配件，雖然省了錢(qián)，但這個(gè)配件的耐腐蝕性能遠沒(méi)有達到生產(chǎn)要求，最終成為重大安全隱患，就好比一個(gè)小配件毀了美國的航天飛機。再比如，器材的焊接與縫隙處理，不僅要考慮技術(shù)細節，更要考慮焊接材料與焊接方法，否則就可能成為重大安全隱患。

5.做好電子元器件的防腐

對于一些特殊化工行業(yè)，電子元器件的腐蝕也是不容忽視的問(wèn)題。尤其是多數電子元器件并沒(méi)有使用防腐蝕的材料。簡(jiǎn)單的辦法就是做好密閉隔離，做好防水。東莞恩格勒公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)防腐蝕液位計，其生產(chǎn)的PP、PVDF、PTFE材質(zhì)液位計具有耐強腐蝕功能，能廣泛應用于強酸強堿環(huán)境中。

6.加強管理

安全生產(chǎn)沒(méi)有小事，既要高度重視，又要講究方法，形成標準化操作。設備買(mǎi)回來(lái)，維護很重要，要對每一個(gè)細節，對每一種隱患都了如指掌，按照操作標準，定期保質(zhì)保量地完成維護工作。任何一個(gè)小的配件，任何的焊接口，任何異常的安全指標，都要了如指掌，隨時(shí)正確處理。未來(lái)，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，全自動(dòng)化的監管維護系統將成為趨勢，安全的標準會(huì )越來(lái)越高。

     東莞恩格勒公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)防腐蝕液位計，其生產(chǎn)的PP、PVDF、PTFE材質(zhì)液位計具有耐強腐蝕功能，能廣泛應用于強酸強堿環(huán)境中，尤其在大量使用氫氟酸的光伏、半導體、電路板行業(yè)大量使用。