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电化学方面有关论文范文例文,与化工机械设备的防腐设计措施相关本科毕业论文
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摘 要：随着科学技术的不断发展,化工机械设备的防腐问题也日益得到重视.本文从化学机械设备发生腐蚀的原因切入,并对产生腐蚀现象的机理（电化学腐蚀、工业大气腐蚀）展开分析,最后提出针对化工设备的防腐蚀问题采取的措施.
关 键 词：化工设备防腐设计措施
随着材料学的发展以及对设备腐蚀机理的研究深入,现代化工设备防腐蚀能力已经有了长足的进步,其只要是采用耐腐蚀的新材料和利用电化学机理采取阴极保护两种方法.
一、化工机械设备发生腐蚀的原因
机械设备大部分自身是由金属构造的,而金属自身的属性是引起发生锈蚀现象的根本,湿度、温度等外界的条件是引起金属产生锈蚀的重要原因.在工业企业的大环境中,特别是在化工企业,均含有不少的二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物、硫化物等部分有害物质,与此同时有些厂房的湿度以及温度都较大、较高,因此,在这些内在和外在的因素综合影响下,金属就及其可能和这些有害物质发生比较强烈的化学反应,从而对机械设备造成腐蚀.
二、化工机械设备发生腐蚀的分类
（1）由产生腐蚀的机理对其分类,主要有电化学腐蚀和化学腐蚀两类.对于化学腐蚀,通常是指由于周围介质与金属表面发生比较强烈的化学反应,从而使金属表面遭受到破坏,引起化学腐蚀的原因主要是环境较为干燥、温度较高等.对于电化学反应,其通常是指电解溶液接触到金属表面后,因为产生
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三、化工机械设备发生腐蚀的机理
1.电化学腐蚀的发生机理
金属发生电化学腐蚀现象,主要是由于金属表面层和离子导电介质发生电化学作用所致,任何以电化学机理发生的腐蚀,均会包括至少一个阴极以及一个阳极反应,同时会经过金属内部电子流与介质离子流产生联系.阳极发生的是氧化反应,而阴极发生的是还原反应,是通过吸收阳极发出的电子进行的.电化学腐蚀其电流并不会对外做工,都会在电池内阴极产生自耗,这种反应,无意会大大提高金属的腐蚀速度.
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2.工业大气腐蚀的发生机理
在工业污染比较严重的环境中,空气中的氢氧化物、硫化物、二氧化硫、二氧化碳以及盐等挥发物,都可以成为腐蚀性的介质.在这些介质中,遇到潮湿的空气条件,酸性气体遇水会产生无机酸,这些酸具有非常强的腐蚀作用.在工业大气的腐蚀性环境中,机械腐蚀通常是由直接化学腐蚀与电化学腐蚀直接综合作用产生的.
四、化工机械设备的防腐蚀设计
1.化工设备材料的选择
目前制造机械设备的材料大多为碳素钢,其优点是价格比较便宜,采购非常方便,加工相对容易.碳素钢在普通的环境中工作一般不会出现较大的腐蚀,也不会因为使用而对机械设备带来明显的危害.但是如果是在化工环境中使用,则就可能会对其造成比较严重的损害和侵蚀.举个例子,日常易见的Q235钢,如果其周围含有一定浓度的腐蚀性介质,则其的腐蚀速度就会非常高,即使在设备上进行防腐涂剂处理,也十分容易产生漆膜局部划伤或者脱落,也可能会导致其腐蚀的面积迅速扩张,使机械设备的使用寿命大大降低.因此,在化工设备制造中,通常会放弃这种材料,而选用耐腐蚀性能显著的普通低合金钢.低合金钢虽然略贵,但综合考量,其所取得的总体经济效益,要超过碳钢.
2.化工设备的结构工艺
（1）设计机械构件时应尽可能使其形状简单化.（2）注意避免机械构件遭到损坏或者表面出现伤痕.（3）机械构件选用材料尽可能单一化,即选用同种材料.（4）尽量避免机械构件缝隙的存在.（5）选择优质防锈漆以及结构形式,以便使机械构件可以和腐蚀介质完全隔离,尤其要重视焊缝的涂漆,使涂漆结构合理化,可以保证构件的任一部位都不会漏掉.（6）避免机械设备出现残余水分滞留,设计时尽可能不出现容器状的凹处,如果无法避免,则应该设置排水孔.（7）在焊接接卸设备时,应尽可能避免出现内应力或者应力集中的现象,尽可能采用连续焊接工艺,避免因间断焊接出现内应力.（8）焊接时,尽可能避免产生焊接缺陷,如未焊透、焊瘤、咬边等,这些均可能使其形成新的腐蚀点.（9）为使进一步解决缝隙腐蚀现象的问题,则对于构件的连接夹缝,需要进行合理科学的设计.
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五、化工机械设备的防腐蚀方法
目前避免金属腐蚀的方法多种多样,主要有两种思路,第一种将金属保护起来,使其尽可能与腐蚀介质隔开,第二种是对金属的表面进行科学合理的处理,使其腐蚀环境以及电化学保护得以改善,从而使金属本身的特性的得到有效改善.对于电化学保护法,其主要是利用电化学有关原理,对金属设备采用相应措施,进而使其成为腐蚀电池中的阴极,从而减轻或者防止金属发生腐蚀,一般有牺牲阳极保护法和外加电流保护法.外加电流法通常是指将一附加电极与保护金属作为电池正负两极,同时将需要保护的金属作为电池的阴极,然后通过外加直流电的作用,使阴极得到保护..依照电化学的有关腐蚀理论,采取牺牲阳极保护法对进行进行保护是一种非常合理、科学且行之有效的方法.
六、结束语
腐蚀对于化工设备的使用以及寿命有着十分不利的影响,因此,深入研究腐蚀发生的化学机理,开发新型耐腐蚀材料,提高化工设备的防腐能力有着十分重要现实意义.
参考文献
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[2]张亚娟,高泽吉,孙延龙,许雄轩.提高化工机械防腐能力的有效路径[J].中国石油和化工标准与质量,2011,05：11.
[3]刘春荣.浅谈化工机械设备的防腐设计及措施[J].装备制造技术,2011,10：217-218+225.
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