一般在化學裝備設計中，都需要加強對其腐蝕條件的合理分析，而銹蝕控制系統(tǒng)則通常是由產(chǎn)品專業(yè)人員及有關負責人加以考慮并設計，但由于受多方面的客觀因素負面影響，對化工產(chǎn)品防腐蝕措施仍存在著很多問題，并致使產(chǎn)品本身形成了很多的環(huán)境安全隱患。所以，就需要根據(jù)化工產(chǎn)品的應用環(huán)境、自身材料特點等加以合理分析，考慮其銹蝕因素、腐蝕類型等，有針對性地實施產(chǎn)品的防銹蝕控制系統(tǒng)，以提高防腐蝕措施的全面落實，從而提高化工產(chǎn)品的環(huán)境安全與使用效益。

一、化工產(chǎn)品腐蝕造成的經(jīng)濟損失

當下，化學制品有著應用廣泛的特性，各種化學制品逐漸滲入了生活中。相關研究指出，世界范圍內(nèi)，每年大約有10%的鋼鐵成為廢物，其主要成因就是腐蝕，部分關鍵化學裝置因此還會引起負面影響。國內(nèi)由于腐蝕原因而造成的經(jīng)濟損失已超過了200億元。根據(jù)統(tǒng)計資料指出：金屬腐蝕將會造成國民經(jīng)濟巨大的損失，一方面會導致國內(nèi)生產(chǎn)總值減少，另一方面還會造成國民經(jīng)濟發(fā)展的緩慢。為此，許多化工廠家也在開展產(chǎn)品銹蝕、產(chǎn)品防腐對策方面的分析，力圖迅速處理有關問題，以最大程度地增加公司效益、減少生產(chǎn)成本。

二、化工產(chǎn)品腐蝕成因分析

2.1 化工產(chǎn)品腐蝕成因

(1)內(nèi)部原因。

內(nèi)在因素造成的銹蝕分為以下幾種：材質(zhì)因素，一般產(chǎn)品都是金屬制造，各種材質(zhì)的抗腐蝕效果有所不同。產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，若技術工藝不精確也會造成產(chǎn)品出現(xiàn)嚴重銹蝕。但實踐經(jīng)驗表明，產(chǎn)品表面防腐蝕工序?qū)ζ浜笃诘膽眯蕰纬芍苯佑绊?。另外，若從產(chǎn)品外觀、內(nèi)部結構出發(fā)加以分析，其連接部位的不牢固也會導致產(chǎn)品銹蝕現(xiàn)象。

(2)外在原因。

外在因素主要是指由于外部環(huán)境所造成的腐蝕?；ぎa(chǎn)品中，無法防止腐蝕性介質(zhì)和原料，如酸、堿、氧化產(chǎn)物等，而且也可能遭受外部溫度、空氣相對濕度的危害。制造工藝中，應當注意使用規(guī)范性，防止其他污染物的進入。防止其他物料與產(chǎn)品原料發(fā)生復雜的副反應，減少產(chǎn)品腐蝕的概率。

2.2 化工產(chǎn)品腐蝕分類

針對化工產(chǎn)品銹蝕問題進行了簡要劃分。大致分為化工侵蝕、物理學侵蝕和電化學技術侵蝕三種?；で治g大多為化工原材料引起，在產(chǎn)品生產(chǎn)和加工的過程中，金屬原材料在與產(chǎn)品接觸部位易發(fā)生化學反應，多為金屬的氧化還原反應，從而引起工業(yè)產(chǎn)品銹蝕問題。物理學侵蝕多是在高溫情況下引起的。在高溫環(huán)境中，金屬水解、侵蝕等均會產(chǎn)生物理學侵蝕效果，從而引起化工產(chǎn)品受到侵蝕。而電化學技術侵蝕則通常為制造過程中，金屬材料與產(chǎn)品原材料電解質(zhì)溶液間進行的電化學反應而導致，容易引起電氣產(chǎn)品損傷、破裂，從而引起電氣產(chǎn)品銹蝕問題。這一現(xiàn)象大多出現(xiàn)在低溫、潮濕的工作環(huán)境中?；どa(chǎn)環(huán)節(jié)中，腐蝕現(xiàn)象相當普遍，導致化工產(chǎn)品廠商蒙受了很大的損失，嚴重時還會使得化工產(chǎn)品的制造品質(zhì)遭受影響。

2.3 電化學腐蝕

金屬材料在環(huán)境中同電解質(zhì)溶液接觸時，與金屬中的雜質(zhì)以及與異種金屬接觸時產(chǎn)生電位差，從而構成腐蝕性原電池而產(chǎn)生金屬腐蝕的現(xiàn)象，叫作金屬電化學傳感器侵蝕。侵蝕歷史可包括兩種，單獨地并在一起完成的陽極(形成氧化物反應過程)和陰極(形成還原反應)階段，在化學反應流程中主要由輸出電流所生成的。其可分成析硫侵蝕和吸氧侵蝕二類。

2.4 化學腐蝕

金屬材料在干燥氣體或者非電解質(zhì)液中產(chǎn)生純物理化學效果所造成的腐蝕性損害叫作物理化學侵蝕。物理化學反應歷程是指金屬材料表面分子間由非電解液中的金屬氧化物直接進行氧化物分解還原的反應，由于化學反應流程中無輸出電流生成。因此在鋼材冶金流程中，由于高熱的氧化性氣體影響在鋼材表層，所產(chǎn)生金屬氧化鐵和脫碳的侵蝕現(xiàn)象也是物理化學侵蝕。

三、金屬腐蝕防護手段

金屬板材類型的多樣性，決定了金屬腐蝕保護手段的多樣性。保護手段一般可包括金屬表面處理、電化學防護及改善腐蝕環(huán)境等三大部分。

3.1 金屬表面處理

表面處理過程，一般是指利用物理性質(zhì)、化工和電物理化學等技術手段，在金屬材料基體表面形成一個隔離保護膜，以阻止電解質(zhì)溶劑和基體接觸，從而起到減輕銹蝕的目的。

3.1.1 涂層防護

涂料涂層防腐有著漫長的發(fā)展歷程，在金屬基體表面涂覆一層涂層可隔離水分和空氣接觸的基底，從而產(chǎn)生防護效果。涂料防銹有經(jīng)濟、簡單、高效、適用范圍廣泛的優(yōu)點。而油漆涂裝除去保護金屬材料免受銹蝕的基本功能之外，尚有建筑美觀、標志等的某些特種功能。而油漆防護則具有施工和維修過程簡單、不受待涂裝產(chǎn)品尺寸形狀影響等優(yōu)勢。常見的油漆施工工藝有刷漆、輥涂、噴漆等，較常見的涂料有環(huán)氧樹脂漆等。

3.1.2 金屬層防護

金屬表層保護，主要是指在基體表面包覆上一層金屬或合金，使防護的對象同腐蝕介質(zhì)完全隔離開來，以實現(xiàn)對基體金屬表面產(chǎn)生防護的目的。在基體表層包覆上十幾微米的保護膜，就能夠提高金屬材料的耐腐蝕性，從而節(jié)約了巨大的環(huán)境資源。覆蓋金屬表面保護膜的主要手段有鍍層、化學鍍、熱浸鍍、最大真空度鍍等。從涂層性質(zhì)與防護金屬表面的陰極電位劃分來看，有陽極性涂層與陰極性涂層二類。其中，陽極性涂層在造成損壞后仍對基體具有防護功能，而陰極性涂層在造成損壞后，則會加劇對基體銹蝕。

3.1.3 陽極氧化處理

外加電源并使金屬材料與電源正極相連后，在外部電流與相應電解質(zhì)溶液的共同作用下，在金屬材料表層產(chǎn)生一氧化物層的工作過程就叫陽極氧化。陽極氧化工藝技術，一般使用于鋁、鎂、鈦以及合金生產(chǎn)。這種金屬表面本身也會產(chǎn)生一層較薄的金屬材料氧化層，而天然氧化物薄膜層的所有金屬材料性能均較弱。但通過陽極氧化處理后，在表層產(chǎn)生的幾微米或幾百微米的金屬氧化物層更加緊密，耐蝕性、耐磨性和裝飾性等性能都有了較大的改善。

3.1.4 氧化處理

抗氧化處理過程也是化學表面處理的一個常規(guī)手法，在強氧化劑的作用下，鋼鐵工件表層形成了1μm左右厚度的保護性抗氧化層，以隔離腐蝕性介質(zhì)?？寡趸さ纳珴赏ǔ３尸F(xiàn)發(fā)黑或藍黑色，所以抗氧化處理過程又稱之為發(fā)藍處理過程。由于這些抗氧化膜膜層薄且具有較好潤滑性，不危害零部件精細度，所以發(fā)藍適用于高精密儀器、儀表、裝備等的保護與裝飾處理。

3.1.5 磷化處理

鐵、鋅等金屬及合金在酸性的磷酸鹽水溶液中浸泡后，與金屬材料表層進行物理化學反應和電化學反應并產(chǎn)生磷酸鹽物理化學膜的主要步驟就是磷化處理過程，產(chǎn)生的磷酸鹽物理化學膜也叫作磷酸化薄膜。磷酸化也是常見的金屬表面化工前處理技術，產(chǎn)生的磷酸化涂層可以為基體帶來防護，有效隔離腐蝕性介質(zhì)；同時增加了鍍層漆膜對基體的黏附能力，因而增長了金屬產(chǎn)品的使用壽命。

3.1.6 合金化處理

合金化處理，是指通過往金屬材料中摻入其他微量元素(碳、鎳、錳等)，以進一步提高耐蝕性、耐磨度等性能的工藝技術。如對鋼鐵材料表層做滲碳滲硫處理，讓碳氮元素直接加入鋼鐵材料表面層中，能明顯提高鋼鐵材料的堅硬性能。而不銹耐酸鋼是在普通鋼鐵產(chǎn)品的冶金過程中，添加鈷、錳、碳等微量元素后所產(chǎn)生的特種鋼鋼產(chǎn)品，其抗腐蝕能力比普通鋼產(chǎn)品有了較大改善，且具有更良好的熱力學性能。

3.2 電化學保護法

電化學防護法是指利用電化學理論對各種金屬材質(zhì)進行保護措施，使之成為陰極或鈍化，起到減輕銹蝕的目的。它一般可包括犧牲陽極的陰極保護法、外加電流的陰極保護作用法和陽極防護法等三類。犧牲陽極防護法一般是在基體上連接電位較低的金屬或合金，后者通常在酸性電解質(zhì)水溶液中作為陽極，而基體則被保留下來作為負極。有些埋地石油管線、連接電網(wǎng)系統(tǒng)等也使用此辦法防腐蝕。與外加輸出電源的陰極保護方法大不相同，陽極環(huán)境保護方法是使金屬材料接收了外電后的正極材料，其基材電位超過較正的值，而后在金屬表面形成氧化層，從而使金屬材料的表面減少腐蝕性。因此陽極保護法方法適合于金屬材料易鈍化的系統(tǒng)，通常應用于氧化性較強的介質(zhì)表面上。

3.3 改善腐蝕環(huán)境

改變金屬材料所在的腐蝕環(huán)境，對于減小腐蝕速率非常有必要。最常見的手段就是通過加入緩蝕劑，又或者在金屬材料的所處環(huán)境中添加慢化劑，能夠有效減小其腐蝕速率。緩控釋物的使用極少，通常在1%以內(nèi)，但緩釋作用卻非常突出，所以緩蝕劑防腐被大量應用在油田、化學工業(yè)、交通、文物保護等領域。另外，在埋藏地管線附近回填干燥的沙土以防止管線直接和泥土接觸，也是提高耐腐蝕能力的一個重要創(chuàng)新手段。

四、現(xiàn)代化工產(chǎn)品防腐策略分析

4.1 防腐設計

當下，在石油及化工裝置的防腐蝕中，防腐蝕控制理論需要從起因出發(fā)進行剖析，由于腐蝕問題因素較多，還需要從主體、客體角度出發(fā)對其加以精細化、全面化地剖析。結合現(xiàn)代石油化工裝置建筑設計現(xiàn)狀進行分析，還需要保證建筑設計工作人員都具備了全面的防腐蝕基本知識，并結合裝置工作環(huán)境、裝置功用和生產(chǎn)特性等因素加以綜合剖析。在裝置設計中，還需要強化結構構造、防腐蝕計劃、材質(zhì)特征屬性、設計制造工藝技術等進行剖析。近年來，隨著我國現(xiàn)代電子計算機發(fā)展，先進的技術理念、理論體系等也逐步引進。僅就現(xiàn)代石油化工裝置來說，工程設計人員就需要科學合理運用先進的生產(chǎn)工程設計方式，利用計算機輔助系統(tǒng)加以工程設計與優(yōu)化，從而提升了裝置安全等級、可靠性程度。另外，還必須確保與現(xiàn)代化工產(chǎn)品、結構材質(zhì)的統(tǒng)一性，針對連接部位的縫隙、連接工序等實行嚴格控制。

4.2 表面預處理的有效控制

根據(jù)當代的化工產(chǎn)品防腐蝕管理狀況，企業(yè)需要確定產(chǎn)品表面處理的重點，以提升產(chǎn)品表層的防腐蝕管理成效。結合實際情況分析可以看出，當代化學企業(yè)在生產(chǎn)操作中，應用最大的就是產(chǎn)品表層防腐蝕措施，主要分為表層噴砂、噴劑二類方案。在具體的實施環(huán)節(jié)中，企業(yè)需要根據(jù)化工產(chǎn)品表層構造、性能狀態(tài)等因素加以處理。選擇合適的表面預處理方式做好產(chǎn)品除雜，特別是表面腐蝕強烈、氧化物劇烈的地方，更需要加強注意。從產(chǎn)品表層實干度、潔凈度等經(jīng)過綜合分析考量后，要選用適當?shù)谋韺訃娚皣妱┎馁|(zhì)。另外，還需要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中常見問題做好種類的選擇工作，進一步提高表層材料的科學化、合理化，以期進一步改善產(chǎn)品表面耐腐蝕性的效果。材料配制期間，必須要結合適當?shù)募夹g規(guī)范、以減少不標準化狀況的出現(xiàn)，以提升噴涂效率。在作業(yè)環(huán)節(jié)中，也必須提升管控效率，以確?，F(xiàn)代的化工產(chǎn)品在各部位都能覆蓋到，以減少化學腐蝕問題的出現(xiàn)概率。

4.3 電化學保護的分析

電化學防護是根據(jù)現(xiàn)代化工產(chǎn)品腐蝕現(xiàn)狀而提出的應對方法，重點是根據(jù)當代化學產(chǎn)品表面進行防護的方式，以防止因其與空氣進行直接接觸而產(chǎn)生的腐蝕問題，從切斷電化學傳感器腐蝕途徑的角度考慮而進行保護。目前電化學防護主要分為陰極、陽極防護兩種形式，不但能夠達到保護一般腐蝕產(chǎn)品的效果，而且還能防止點侵蝕、沖擊腐蝕等情況的出現(xiàn)；后者主要是指，及時將被防護的金屬元器件與外部直接供電的正極進行連接，通過電解質(zhì)水溶液進行防護作用。將其建立成相對固定的防護狀態(tài)，減少銹蝕速率。

4.4 緩蝕劑的合理使用

現(xiàn)代化工產(chǎn)品的防腐蝕管理措施中，緩蝕劑為最常用方法之一，能對產(chǎn)品表面產(chǎn)生良好的防護效果，從而減少銹蝕速率。在金屬性質(zhì)的化工產(chǎn)品中，防腐蝕效應尤為明顯。需要引起注意的是，這一方式對于金屬化學產(chǎn)品來說，有著較為穩(wěn)健的效果。因為緩蝕劑一般應用都比較簡單，通常只在介質(zhì)內(nèi)部添加少許緩蝕劑便能實現(xiàn)抗腐蝕效應，并保證了其在發(fā)電機位置處產(chǎn)生明顯吸附效果。當然，要確保緩蝕劑實現(xiàn)良好穩(wěn)定的效應，還可根據(jù)金屬現(xiàn)代化學產(chǎn)品進行表面特征化、環(huán)境效果的分析，從而實現(xiàn)對緩蝕劑類型的合理選用與優(yōu)化。

4.5 化學介質(zhì)濃度的限制

化工產(chǎn)品介質(zhì)元素含量對產(chǎn)品侵蝕性有影響，由于設計工作是根據(jù)相關標準規(guī)范進行的，在產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)中不同工況介質(zhì)化學元素含量在初期不同時，就非常容易產(chǎn)生產(chǎn)品侵蝕性問題。如石油化工介質(zhì)中可能會存在硫化氫、水等生化產(chǎn)物，極易增加產(chǎn)品侵蝕性效果。以焊接操作中為例，首先需要科學合理選擇氫硫基、水的化學含量，并調(diào)節(jié)二者溶液濃度，以減少焊縫部出現(xiàn)腐蝕斷裂的情況；焊后若未能及時進行熱應力處理，則需要做好對氫氧化鈉含量的適當控制，以確保溫度、環(huán)境壓力的合理控制，從而減少電氣產(chǎn)品腐蝕斷裂的概率。

五、結束語

針對現(xiàn)代化化工產(chǎn)品的防腐蝕措施進行了全面剖析，針對現(xiàn)代化化工產(chǎn)品銹蝕成因、侵蝕類型和影響因素等方面展開了研究，而后提出了化工產(chǎn)品的防腐對策，力圖迅速提升化工產(chǎn)品的耐用性、安全度、有效性、為化學工業(yè)領域的長期健康發(fā)展提供有效保障。

六、夢能服務與支持

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