化工机械设备腐蚀原因及防腐方法初探
山东晟利新材料科技有限公司 秦博顺
山东博兴胜利科技有限公司 牟清清
摘 要：在化工生产中，机械设备扮演着非常重要的角色，但是由于许多设备在生产过程中都工作在非
常苛刻的条件下，因此很有可能会发生腐蚀，对机械的使用寿命和正常使用都有很大的影响。
针对这一现状，文章从化工机械装备的角度出发，论述了化工机械设备的特点，并提出了防
止其发生腐蚀的方法，保证机器设备的安全运行。期望本文的讨论能够对同类研究起到一定
的参考作用。
关键词：化工机械设备；腐蚀原因；防腐方法
DOI:10.19307/j.cnki.ctrr.2025.10.051
0 引言
现代工业的发展依赖于化工行业，而各类化学
机械和装备又是其主要的支撑力量。由于其长期工作
在高温高压和强酸碱环境下，极易发生腐蚀。比如，
炼油、肥料等生产企业，由于要工作在高温环境下，
且有较强的反应介质，因此，对设备所用材料的要求
非常严格。长时间的接触，会使金属表面出现锈斑和
孔洞，严重时甚至会引起结构失效。此外，这种改变
还会降低机械的性能，缩短其使用寿命，甚至引起爆
炸、泄漏等重大事故，给国家和人民带来重大的经济
损失和人身安全。所以，对其产生腐蚀的根源和采取
有效的保护措施进行全面、深入的研究，能够提高生
产工艺的安全系数，延长机器的使用寿命。
1 化工机械设备的特点
1.1 复杂多样性
化工机械装备的类型繁多，表现出复杂性和多
样性。每一种装置，不管是反应器，还是换热器，亦
或是槽或管，由于其使用的特殊性，其结构与材料也
各不相同。比如，反应器常常处于高温、高压的条件
下，这就要求有很高的承受力；为了保证高效运行，
换热器还需要具有良好的热传导性[1]。所以在遭受侵
蚀时，会呈现出不同的形态，需要采取不同的保护手
段。图1 为化工机械的外部腐蚀状态。
图1 化工设备腐蚀
1.2 工作环境恶劣
在化工生产中，经常会遇到高温、高压、强酸
强碱等极端环境。在此过程中，在金属的表面上，会
很快产生氧化或其它腐蚀性物质。不同介质间的相互
作用增加了腐蚀防治难度。这些不可控因素加大了作
业的危险程度，给设备维护带来了困难。
1.3 设备持续运行
在许多化工企业，为了提高生产率，往往需要
长时间连续运行。但其高强度服役环境，使其部分关
键部件长期处于苛刻工况下，加速其疲劳破坏，甚至
造成整体破坏[2]。但是，维修和维修的时间很长，如
果某个部位发生了故障，就很难对其进行及时的检测
和修复，这就加大了失效的风险。因此，为确保设备
安全可靠运行，探索更为灵活有效的检修方式。
1.4 性能差异大
为适应不同的生产需要，各种材质如碳钢、不
锈钢、铝合金、钛合金等多种材料。但在某些情况下，
它们受到的侵蚀程度各不相同。若不锈钢在氯盐介质
中易形成孔洞，而钛合金在高温热氢条件下极易发生
氢脆，严重影响装备的安全与可靠性。因此，对不同
材料在特殊条件下的特性进行深入的研究，是确保化
工装备安全稳定运行的关键。
2 化工机械设备防腐的方法
2.1 材料选择
选择合适的防腐材料，对化工机械设备进行防
腐处理是十分必要的。在化学工业中，常用的有不
锈钢、钛合金、镍基合金和一些复合材料。每一种
材质都有其自身的特点，在各种情况下都能发挥其
独特的优点。比如，由于具有优异的耐氧化性和耐
酸性，不锈钢被广泛应用于各种反应器、贮槽和管
道的制造中。此外，该系列产品还具有耐高温、高
压等性能，保证了产品的加工质量。在使用强酸性
介质（例如硫酸、盐酸）时，钛合金是唯一的选择。
由于其在酸性条件下的优异性能，钛合金设备通常
是最好的选择。
事实上，在高温、高压、剧烈波动等极端工况下，
钛合金部件表现出了优异的性能。在高温高压等极端
工况下，镍基合金及其复合材料也是一种优良的选择。
2.2 涂层技术
在化工机械装备的防腐蚀中，涂料是一种能够
将外部环境与基体材料隔离开来的方法。这不但可以
延长装置的寿命，而且可以提高它在严酷的环境中的
性能。常用的涂料有有机涂料、无机涂料和复合涂料，
各有其各自的优点。
以环氧树脂、聚氨酯等为代表的有机涂料，由
于其良好的附着力和弹性，在防腐领域得到了广泛的
应用。环氧树脂由于其优异的耐化学性和良好的力学
147 中国轮胎资源综合利用CTRA
2025年 第 10 期
性能而受到人们的喜爱，而聚氨酯具有优良的耐磨性
能。以陶瓷为代表的无机涂料具有硬度高、耐高温、
耐氧化性好等特点，在极端工况下具有优异的性能。
该复合涂料综合了有机和无机两种材料的优点，能对
设备进行多种防护。
在实际使用中，要根据设备的使用环境和介质
特性，选用合适的涂料。比如，在高温、高压和强酸
碱等极端条件下，该材料具有更好的稳定性和耐久性，
不容易被分解、劣化。但是，在条件比较好，但是受
到强烈的机械碰撞或者摩擦的情况下，使用有机或者
复合涂料可以起到更好的防护作用。
2.3 电化学保护
电化学保护是化工机械设备防腐的一个重要环
节，对延长设备的使用寿命，降低成本，提高安全性
具有十分重要的意义。
阴极保护可采用外加电流和牺牲阳极两种方法。
外加电流方法是通过在器件上施加一个恒定的直流
电场，将器件的表面电位降至某一程度，从而达到
对被测工件不产生腐蚀的目的。这就好比在金属上
套上“保护衣”，可以抵御周围环境中的各类腐蚀
性因子。而“牺牲阳极规则”是指使用易被侵蚀的
金属（如镁、锌等），先将其消耗掉，从而起到保
护主体设备的作用。
而阳极保护则是利用正向电流的作用，使被保
护的金属处于钝化状态。这就相当于在金属表面生成
了一道“护盾”，防止其继续被侵蚀。特别是在强酸
性、强碱性环境下，通过调控外加电流，调控钝化膜
的厚度及均匀程度，进而提升其耐腐蚀性能。
2.4 缓蚀剂添加
加入抑制剂是解决化工机械设备防腐蚀问题的
有效途径。该缓蚀剂可与金属基体紧密结合，在基体
上形成一层致密、均一的保护膜，使基体与基体之间
不能直接接触。
比如，将磷酸根缓蚀剂应用于循环冷却水系统，
不但可以大幅度地降低结垢，而且可以减缓金属零件
的腐蚀速度。磷化物因其优异的化学稳定性而闻名，
能长期保持金属表面的防护效果，从而大大提高了设
备的使用寿命。该缓蚀剂具有良好的抗腐蚀性能，已
被广泛应用于工业循环冷却水系统。
2.5 工艺控制
由于各种原因，化工设备在使用中容易发生腐
蚀。同时，通过对温度、压力和流速等关键参数的精
确控制，实现对设备内外表面腐蚀的有效抑制。例如，
若维持在适当的温度区间内，则不会因过热或过冷而
加速老化；调整压力可以防止由应力集中引起的微裂
缝的扩展，并可以通过控制流动速度来降低磨损和污
垢的产生。
缩小了间隙和盲区面积，不但可以提高整体的
耐用性，也可以进一步降低维护的工作量。实际应用
表明，该方法可以有效地提高设备的性能，为企业节
约大量的资金和费用。
2.6 定期维护与检修
在化工机械设备的防腐过程中虽然采用了各种
保护措施，但对化工机械、装备进行防腐蚀处理，
日常保养与维修仍是十分重要的。这不但包括定期清
理，而且要对由于长时间使用而受损的零件进行及时
替换。同时，对一些小的维修也是必要的，这样就能
及时地发现和消除隐患，保证了设备一直处于最好的
工作状态。
本项目拟采用多种测试手段，研究不同工作介
质下材料的腐蚀速率，并将腐蚀情况实时反馈给工程
师，以便采取相应的预防和控制措施[3]。设备大修腐
蚀检测是指根据设备的具体情况，制订腐蚀检测计划，
在设备停止检修的时候，组建专业的团队，按照腐蚀
检测计划，通过宏观检测等方法，对设备和管道的腐
蚀形态、状态等进行实时监控，分析腐蚀机、计算腐
蚀率、判断失效程度。
而这一过程的核心是先进的检测技术。比如，
超声测试可以对有无裂缝的内部结构进行无损探测；
射线探测技术能够透视厚板，探测出材料的内部缺
陷；而电磁探测技术可以对材料内部的细微变化进
行有效的探测[4]。但是，目前的研究还远远不够。要
想实现高效的维修，就必须与有经验的技术人员联
合起来，根据资料的分析、判断，制定出更有针对
性的解决方案。
3 结语
总之，腐蚀性介质在化工企业中是很常见的，
且化工机械和设备的腐蚀程度也要高于普通工业。
从工业角度来看，化工生产企业中，机械和设备的
腐蚀速率比其它产业要快得多，因此，必须要有一
套行之有效的防腐方法，从设计、施工到运行保护
等各个环节，才能使防腐性能得到有效的提升，从
而达到延长设备使用寿命的目的。从材料的选用、
涂层技术、电化学保护和缓蚀剂的加入等方面入手，
对其进行了深入研究。同时，对过程参数的优化和
日常维修也是非常重要的，这也要求我们有一个科
学的计划和仔细的执行。同时，也要引进新的材料、
新工艺，使其既能提升总体防护能力，又能适应复
杂多变的使用环境。
参考文献
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[4] 陈俊辉.化工机械设备腐蚀原因及防腐方法
分析[J]. 中国设备工程,2023,(20):269-270.
作者简介
秦博顺（1989-），男，汉族，党员，山东省潍坊市，
本科，中级注册安全工程师，山东晟利新材料科技有
限公司副总经理， 研究方向：化工技术。
