浅析化工机械设备及管线腐蚀管理与维护

引言

化工机械设备及管线作为基础设施的重要组成部分，因其长期埋设在土壤中，常常面临腐蚀的威胁。土壤腐蚀不仅会影响管道的使用寿命，还可能造成管道泄漏甚至爆炸等严重安全事故。因此，深入研究土壤腐蚀对燃气管道的影响及其防护措施，对于提高管道的安全性和耐久性具有重要的实际意义。

1 化工管道腐蚀发生原因

管道腐蚀的原因很多，除了石油天然气的腐蚀外，还包括外部环境中的 H2S、CO2 以及土壤中的 H2S 和 CO2，以及焊缝开裂、残余应力等。首先，油管的作用就是输送石油和天然气，这种化学品含有硫化氢和二氧化碳，在输送过程中，还会对管道的内壁造成一定程度的侵蚀。长时间运行后，管壁会变得越来越薄，进而导致泄漏，最终导致爆炸。由于原油为液体，具有较高的粘度，可以采用在管内壁上涂敷电沉积层来提高输送效率，但是随着时间的流逝，涂层表面会出现剥落现象，在油气流经过程中会形成静电，加之外界环境因素的影响，会导致管线的腐蚀。其次，在建设过程中，管道多采用焊接方式，法兰连接部位因人为因素和外部影响而出现缝隙，造成焊缝中出现大量气泡。这样，在焊接过程中，土壤中的水分和化学物质会和裂纹发生化学反应，从而导致裂纹的出现。此外，油气管道内的残余应力、外加应力等因素，极易发生应力腐蚀，造成管道的变形与失效。管道内金属物质的体积变化或管道内金属材料冷却不均匀，管道在施工时受力不均，也会产生残余应力，从而使材料损坏而无法使用。

2 化工机械设备及管线腐蚀的管理

2.1 建立腐蚀管理组织架构

在化工企业中，建立腐蚀管理组织是确保腐蚀管理工作有效落实的关键。为了实现这一目标，化工企业应设立专门的腐蚀管理部门。腐蚀管理部门的主要职责包括制定企业的腐蚀管理战略规划和年度工作计划，确保腐蚀管理工作与企业的整体发展目标相契合。因此，腐蚀管理部门需要深入了解企业的生产流程、设备状况和腐蚀风险，这样才能制定出符合企业实际情况的腐蚀管理策略。腐蚀管理部门还需负责建立和完善企业的腐蚀管理规章制度和操作规范，明确各部门和岗位在腐蚀管理工作中的职责和权限，这有助于确保腐蚀管理工作的有序进行，避免出现职责不清、权限不明的情况。

2.2 建立腐蚀管理目标

在化工行业的生产环境中，机械设备和管线的腐蚀问题时刻影响着化工企业的安全生产和经济效益。因此，企业需要明确腐蚀管理的目标。化工企业腐蚀管理的首要目标无疑是对生产安全的保障。化工生产过程中，涉及的物料往往具有易燃易爆、有毒有害的特性，这些物质一旦因设备或管线的腐蚀问题而发生泄漏或破裂，那么后果将会不堪设想。火灾、爆炸、中毒等严重事故不仅会对员工的生命安全构成直接威胁，还可能会对企业的财产安全造成毁灭性打击。因此，通过腐蚀管理及时发现并消除潜在的腐蚀隐患，是降低事故发生概率、营造安全稳定生产环境的重要手段。由于化工设备及管线的购置和安装成本比较高，而频繁的更换不仅会加重企业的经济负担，还可能会影响到企业的生产连续性和稳定性。因此，通过科学的腐蚀管理措施，如选用耐腐蚀材料、实施有效的防腐涂层和阴极保护技术，可以在一定程度上减缓设备和管线的腐蚀速率，从而延长其使用寿命，这能够为企业带来长远的经济效益。

3 化工机械设备及管线腐蚀的维护措施

3.1 故障诊断与检测

智能监测系统由远程监控系统与故障诊断软件协同构成，在化工设备运维体系中占据核心地位。远程监控系统依托各类传感器，对化工设备的温度、压力、流量、转速等关键运行参数展开实时采集，借助网络通信技术将数据高效传输至监控终端。这些采集的数据经专业处理后，以可视化的图表、数据面板呈现，助力运维人员精准把控设备的实时运行工况。故障诊断软件运用复杂算法模型，深度挖掘分析采集数据，精准识别异常数据模式。智能监测系统在实时监测、故障诊断和预警方面优势突出。它突破时空限制，实现对化工设备远程不间断监测，及时发现潜在问题，避免故障扩大化。凭借先进算法和大数据分析，能快速准确诊断故障，相比传统检测手段更高效精准。故障预警功能提前告知运维人员设备异常，为安排维修争取时间，有效降低停机时间和维修成本，保障化工设备稳定可靠运行。

3.2 零部件耐腐蚀材料选择与设计

选择化工设备零部件耐腐蚀材料时，需依据介质和工作条件参数。介质的化学成分、浓度、酸碱度决定材料抵抗化学侵蚀的能力，如强酸性介质要求材料具备高耐酸性。温度和压力影响材料的稳定性与力学性能，高温高压下材料需有良好的热稳定性和高强度。流速则关乎材料的抗冲刷腐蚀能力，高流速环境需耐磨蚀材料。不锈钢具有良好的耐腐蚀性、可加工性和性价比，能在多种腐蚀环境中保持稳定。镍基合金对高温、强腐蚀介质耐受性极佳，尤其适用于苛刻工况。钛合金密度低、强度高且耐腐蚀性优越，在一些特殊介质中表现出色。叶轮设计时，采用流线型结构可减少介质冲击，降低腐蚀几率；轴承设计增加密封结构，能防止腐蚀性介质侵入，提升整体防腐性能，保障化工设备在腐蚀性环境中的稳定运行。

3.3 加入缓蚀剂

机械设备防腐蚀设计中，加入一定量的缓蚀剂，具有缓解机械设备腐蚀速度的作用。在机械设备金属表面加入少量的缓蚀剂，保障设备材料力学性能得到有效保障，部分机械设备甚至可以达到腐蚀速度无限趋近 0。缓蚀剂的应用，其原理在于覆盖金属表层，遏制金属表面的阴阳极反应，放缓金属表面电化学腐蚀程度。采用氧化膜缓蚀剂，同压力设备金属表面产生化学反应，最终在表层形成密度高的氧化膜，拦截金属离子与空气水分接触，对于改善机械设备的腐蚀问题具有积极作用。采用沉淀膜型缓蚀剂，分子作用下形成沉淀膜，覆盖在压力设备金属表面上，或是与腐蚀介质反应生成沉淀膜，覆盖在阴极区域，有效延缓金属腐蚀程度，延长压力设备使用寿命。

3.4 运用电化学防护技术

机械设备防腐蚀设计中，应注重电化学防护技术的有效应用。设备阴阳极保护技术作为一种典型的防腐蚀技术，发挥机械设备金属材料特性，将其作为腐蚀电池阴极，用于保护机械设备不受腐蚀介质侵袭。将活泼金属材料放置在需要保护金属材料上构成原电池，保护金属充当阴极，所以得到有效的防腐保护。另外，也可以为机械设备提供外加阳极电流形式来减少腐蚀介质侵袭，提升设备防腐蚀效果。

结束语

化工机械设备腐蚀具有普遍、自发、隐蔽等特点，其种类繁多，且随着腐蚀介质的不断更新，金属材料的种类越来越多，其种类也越来越多。然而，任何一种锈蚀分级方法，其目的在于从多个层面对锈蚀现象的表现形态、特征、规律及机理等进行刻画，从而对锈蚀现象与规律进行分析与研究，从而找到预防锈蚀的措施与方法。有关人员要对化工管线腐蚀的影响因素有充分的了解，提前做好预防措施，以免造成严重的腐蚀损伤。希望本文所做的研究，能对从事这方面工作的人们有所帮助。

参考文献

[1]苗雨,薄梦,吴雪.化工机械设备管理及维修保养技术探析[J].新型工业化,2022,12(12):177-180.

[2]李志远.化工机械设备管理及维修保养策略分析[J].清洗世界,2022,38(11):167-169.

[3]黄平原.化工机械维修及管理工作分析[J].化工管理,2020,No.576(33):150-151.