设备腐蚀会给设备带来故障和损坏、寿命缩短、介质泄漏浪费等直接不良后果,腐蚀也经常产生连锁不良后果,例如泄漏,就会引起火灾、爆炸、环境污染、人员伤亡等。所以设备腐蚀的危害是非常大的,尤其针对一些化工行业,是造成现场5S糟糕、设备异常或故障频发、质量异常、安全风险隐患多的主要原因。而TPM咨询管理活动过程中的设备腐蚀防治对企业而言就起到了相当大的作用:
腐蚀产生的原因
腐蚀是指材料(物质)在环境作用下引起的破坏和变质。环境作用包括化学、机械、生物等作用或他们的共同作用,所以设备产生腐蚀的原因较为繁杂,主要有如下几点:
① 设备设计和制造人员缺乏必要的防腐知识与技巧 (例如,在设备内部的湿气易集聚区域,未预留通风口);
② 设备或部件本身的耐腐蚀性不够(例如,在有盐酸、硫酸的环境中,不锈钢部件较易生锈);
③ 未有效隔离、消除或抑制导致腐蚀的环境因素(例如,盐雾未被排走而集聚,致金属部件生锈);
④ 设备或其部件未设防腐蚀层,或防腐蚀层的耐腐蚀性不够(例如,在强酸、强碱环境中,若采用普通油漆作为防腐蚀层,则其作用有限,需改用“陶瓷涂料”);
⑤ 设备的安装、储运、使用与维护人员未采用恰当的防腐蚀措施(例如,锅炉用水未经软化,也未加缓蚀剂等)。
腐蚀的防治
TPM咨询管理活动中对设备腐蚀防治总体遵循“断”“减”“离”“易”的思路:
断-断绝
1. 根据设备腐蚀因素,包括介质成分、温度、压力、流速等,选用耐腐蚀性合格、性价比合理的部件。
2. 优化设备结构设计:在满足设备功能、性能的前提下,设备结构应尽量趋于简单,复杂的设备结构既相对容易产生腐蚀点,也不利于实施查看和维护;
3. 通过改善改造阻止腐蚀性介质(水、酸雾等)进入或积聚;
4. 尽量避免应力集中以使应力均匀分散以预防应力腐蚀开裂等;
5. 增大部件的腐蚀余量。
减-减少
1. 在确保工艺符合要求的前提下,应采取有效措施,以消除或抑制致腐的环境因素。例如,增设脱水、脱盐装置;依据致腐环境因素的特性,添加缓蚀剂、钝化剂、中和剂等。
2. 把设备内部的腐蚀性介质排除,例如通过通风以避免或减少腐蚀性介质的凝结、垢化;
离-隔离
必要时,可对设备易腐蚀零部件进行单个或整体密封,从而起到隔离作用,主要的隔离方法有:
1. 增加衬里,衬里是管道或容器内表面复合的一层耐蚀材料,用以保护金属或其他基体免受各种介质(酸、碱、无机盐等)侵蚀。衬里应具备合格的附着性、耐磨性、抗冲击性等。(常见的衬里有块材衬里、纤维增强塑料衬里、铅衬里等)
2. 涂镀层技术:含金属电化学沉淀(锌镀层、镉镀层等)、有机涂层(环氧树脂、聚氨酯等)、无机涂层(B-1000高温陶瓷涂层等)、热浸镀层、防锈材料(防锈水剂、防锈切削液等)。
3. 表面改性技术:含表面形变强化(喷丸强化等)、表面热流强化(电子束表面淬火等)、表面合金化、化学转化、电化学转化等。
4. 薄膜技术:含光学薄膜、防护(防热、防潮)薄膜、光电子学薄膜等。
易-容易
通过腐蚀点(有水凝结处、腐蚀介质浓缩处、管道急流处、高温高压处等)监测手段能易于发现和及时排查腐蚀风险点。监测手段有直接检测和间接检测手段,直接检测有电阻探针、交流阻抗探针、电化学噪声探针、腐蚀电流等;间接检测有超声波侧厚、红外线温度图谱等。同时可以通过除锈迹去除锈蚀,周期性维护,减少腐蚀的持续劣化。
TPM咨询管理活动对设备腐蚀预防与防治应贯穿全生命周期,因此设备腐蚀的预防需在前期设计与制造过程中多花心思,这就要求设备设计与制造人员具备相应的腐蚀预防知识与技巧。对于腐蚀风险较高的设备密集型企业,应就腐蚀预防与治理开展培训,以确保相关人员具备相称的知识与技巧。而对于易被腐蚀,或腐蚀会造成严重后果的设备,在采购之前,就应对设备的腐蚀预防措施进行严格把关。
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