我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭是我国的主要能源，在一次能源结构中煤炭占比高达70％以上，预计在今后相当长的一段时间内都不会改变。然而，实际开采与洗选过程中因设备腐蚀而造成的经济损失非常惊人，煤炭设备的腐蚀将不仅引发大量资源浪费和停工停产等问题，而且还对煤炭的安全生产埋下了重大隐患。我国煤炭主要是地下开采，煤炭系统的设备多处于井下阴暗、潮湿、含腐蚀性气体的空气或酸性矿井水的环境中，腐蚀现象严峻。传统的涂料防护、热浸镀锌防护、热喷锌与涂料复合防护层、玻璃钢组合管道等均在煤矿管道获得了一定应用，并取得了一定的使用效果，但仍难以满足矿井的设计使用寿命。

    4.2.1.1煤炭行业工业概况

    煤炭作为我国的主要能源，并且在今后相当长的一段时间内都不会改变。2014年我国煤炭产量达到38.7亿吨，接近世界煤炭产量的1/2，煤炭开采和洗选业主营业务收入达到330045.87亿元，利润总额为1268.5亿元。根据煤炭工业发展规划，2015年全国煤矿采煤的机械化程度达到75%以上，其大中型煤矿将达到95％以上，30万吨及以上中小型煤矿则达到70%以上。因此开采与洗选过程中因设备腐蚀而造成的经济损失非常惊人，煤炭设备的腐蚀将不仅引发大量资源浪费和停工停产等问题，而且还对煤炭的安全生产埋下了重大隐患。从中国煤炭年产量趋势来看（如图4-10），煤炭产量最然增速日趋缓慢（图4-11），但仍然在不断增加，并且产量可观。近年来国内生产的“三机一架”的产量表明，煤炭的生产是靠消耗大量的钢材换来的。

    中国是世界第一产煤大国，也是煤炭消费的大国。在我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。与石油和天然气比较而言，我国煤炭的储量相对比较丰富，占世界储量的11.60%。我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11%建国以来，煤炭在全国一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上。

    专家预测，在本世纪前30年内，煤炭在我国一次性能源构成中仍将占主体地位。我国的煤炭资源分布广泛但不均匀。全国除上海外，其他省（区）、市均有探明储量。从地区分布看，储量主要集中分布在山西、内蒙古、陕西、云南、贵州、河南和安徽，七省储量占全国储量的81.8%，分布呈现“北多南少”“西多东少”的特点。（如图4-12，4-13）

    我国是煤炭资源丰富的国家，目前，除上海等少数地区外，在我国的大多数省区都赋存有煤炭资源，从整体上来说，我国煤炭品种齐全，煤炭资源丰富，但是，也存在着资源分布不平衡，资源赋存的地质条件较差的情况。

    4.2.1.2煤炭生产过程及分类

    煤炭工业是从事资源勘探、煤田开发、煤矿生产、煤炭贮运、加工转换和环境保护的产业部门。煤炭生产根据开拓方式分为两大类，一类是地下开采，即通过开拓井筒及大量的巷道直达煤层，再在煤层中形成采煤工作面，然后进行生产。地下开采都是地下作业，目前我国煤炭产量中井下开采的产量占绝大部分。另一类是露天开采，即明沟挖掘的方法。煤炭加工又可分为洗选和成型两种。煤炭转化是将煤炭转化为焦炭，活性炭，化工产品，和煤基气体液体燃料等。而煤炭化工是利用煤炭作原料而进行化工工业生产的技术。（煤炭转化和煤炭化工不属于本调查的范围内，在此不做详述）

    煤矿工程是开采地下煤炭资源的工业，受多方面制约，有其独特的工艺和不利的腐蚀环境，且与其他在地面生产产品的工艺有很大区别。根据本调查涉及的煤炭生产流程来说，主要包括露天开采或井工开采获得原煤，以及洗选原煤获得品质更上乘的精煤的两个过程。

    本调查主要针对煤炭开采及生产过程中，恶劣的自然环境和生产环境对厂房设施，生产设备造成的腐蚀，所以生产过程中的装备设施是对本调查至关重要的。本节简要介绍煤炭行业的煤机设备。根据工序来分类，煤机装备主要包括露天开采和井工开采装备，以及洗选装备。

    1.露天设备。露天煤矿的煤层深度较浅，可以直接从地面进行开采，主要的机械设备包括单斗机械铲、吊头铲、前装机、推土机、铲运机、运输车辆，钻孔机械（比如潜孔钻机，牙轮钻机，露天凿岩钻车），挖掘机械（机械式单斗挖掘机，液压式单斗挖掘机，料斗挖掘机等）、装运机械（自卸卡车，装载机或装载机、推土机、排土机、带式输送机等）、破碎机械（自移式破碎站等）。

    2.井工开采装备。井工开采装备主要包括掘进机、采煤机、刮板运输机、液压支架，简称“三机一架”（如图4-14），其中刮板运输机又含转载机和破碎机，三者简称“小三机”。洗选装备包括浮选机、旋流器、振动筛、离心机、破碎机等。

    煤炭的洗选设备主要包括厂房大梁、离心机、皮带支架、中煤筛、煤矸石支架、绞车，以及各类溜槽、煤仓、安全跨线桥和反射炉烟筒等，还包括：洗矿机，洗砂机 ，制砂机，选矿机，等制砂设备 ，洗砂设备。洗砂机具有洗净高度，结构合理，产量大，洗砂过程中砂子流失少，尤其是其传动部分均与水、砂隔离，故其故障率大大低于常用洗砂机，是国内洗砂行业升级换代的最佳选择。煤炭洗选加工是提高煤炭产品质量、满足用户需求、提高资源利用效率、实施环境保护的有效途径，是实现煤炭资源洁净、高效、综合利用的重要措施，是煤炭洁净技术的基础与主导组成部分。

    煤炭产业中，很多机械产品往往长期在恶劣复杂的环境下工作，对其总的技术要求是安全、可靠、能够适应恶劣的工作条件。鉴于井下的特殊环境，金属腐蚀问题比较严重（如图4-15），尤其是立井井筒装备，而且提升容器，各种管路普遍受到腐蚀影响。最严重的地区井筒装备使用只有十年就得停产而全部更换，造成很大的经济损失。

     在煤炭行业中，腐蚀问题最严重的地方，不仅仅是严苛条件下的生产和洗选装备，地下开采的井下巷道，洗煤厂或选煤厂的厂房设施，输送煤炭的传送装置等等，同样处在恶劣的环境下，同样面临严重的腐蚀问题。就某洗选厂为例，自2007年2月投产以后，由于后期使用过程中腐蚀严重，于2008年7、8月份重新进行了涂装，但仅仅是表面亮化刷漆，无论是施工工艺还是设计选材都完全达不到防腐要求，使用三年后，就已经发生严重的钢结构全面腐蚀。

    煤炭行业中很多设备设施以及厂房设施中，使用的结构主体都是钢材，腐蚀问题不仅带来了严重的经济损失，还已造成不容小觑的安全问题。

    4.2.1.3煤炭生产的环境特点与设备腐蚀状况

    煤炭生产中地下作业占大部分，井下见不到阳光，又有水，火，瓦斯，地热，地压的顶板冒落等灾害的威胁。鉴于井下的特殊环境，金属腐蚀问题非常严重。立井井筒装备，提升容器，各种管路普遍受到腐蚀影响，井下开采的煤矿一般都需要提升、运输、通风、排水等系统，以保证安全生产和持续稳产，这些系统也受到不同程度的腐蚀。煤炭生产中的地面洗选设备设施则长期处于潮湿高温环境下，腐蚀状况相当严重。

    1. 露天煤矿的环境特点与设备腐蚀状况

    露天煤矿的工作环境和矿井开采不同，与大气环境也不相同，人们常用“晴天烟尘滚滚，雨天一片泥泞”来形容露天矿场的工作环境，其主要特点如下：

    1）露天煤矿的采掘空间直接敞露于地表，一般情况下它不需要专门的通风排气设施，而是靠自然通风，但在露天矿坑深凹的底部往往形成弱风区，放炮，采装产生的粉尘（超细的岩粉、煤粉、泥土等）、炮烟（氮氧化物及二氧化碳、一氧化碳等），以及煤炭、矸石氧化、自燃产生的有害气体（二氧化硫，硫化氢，二氧化碳等）很难靠自然通风排除，因此，露天矿场内空气中酸性有害气体的含量和粉尘的含量一般都很高。

    2）由于露天开采的工作场所坐在地平面一下几十米至一二百米的深凹处，因此，表土层、岩层和煤层平时总有一定量的渗水流出。随地区和季节的不同，地下水的涌出量不同，遇到雨雪天气，自然降水通过不同途径汇流到矿坑底部，涌水量大增。虽然要求底部水坑内的积水要及时排出，但最底部的采煤工作面一直是比较潮湿的，由于水分的蒸发，矿坑内空气的相对湿度一般高于矿坑外空气的相对湿度。

    3）随地区和地质条件的不同，地下渗水的酸碱度，含盐量有很大差异，特别是煤层渗水，一般都含有较高浓度的硫化物，硫酸盐和亚硫酸盐等电解质，这些都是加速金属腐蚀的有害因素。

    4）由于工作环境敞露于自然空间，因此工作条件受自然气候因素影响较大，冬冷夏热昼暖夜寒，各种机械设备一年四季都要在矿坑内经受风吹日晒雨淋的侵蚀，以及冷热干湿的交替变化的影响。这种环境中，钢铁设备的腐蚀速度远高于大气环境中的腐蚀速度。

    露天煤矿由于直接敞露于地表，其腐蚀环境与井下开采有着很大的不同，弱风区存在岩粉、煤粉、和泥土形成的粉尘，含有氮氧化物及二氧化碳、二氧化碳的跑烟，以及煤炭、矸石氧化、自燃产生的有害气体（SO2，H2S，CO2等）。此外，各类机械设备常年在露天作业，受到自然气候的影响较大，寒暑交替风雨交加、昼暖夜寒、日晒雨淋等，钢铁设备的腐蚀速率要远高于一般大气环境中。

    露天矿山机械是以钢铁材料为主，其主要腐蚀形态仍然是均匀腐蚀。此外还包括磨损腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等多种形态。总体来看，露天矿山机械是以均匀的电化学腐蚀为主。例如，钻孔、采装、运输机械和钢轨的非磨损部位，排水系统的外表面等基本上都是均匀的电化学腐蚀。露天矿场内的水、土、岩、煤层等都具有一定的腐蚀性，露天采矿机械的主要工作部件都存在严重的磨损腐蚀问题。例如，钻孔机的钻头、钻杆，挖掘机、装载机、前装机的铲斗等设备的磨损腐蚀比较严重。为提高露天采矿机械的强度和耐磨性，加工制造时除了选用高强度合金钢和低合金钢材外，往往还要进行渗碳渗氮处理。进行渗碳处理的金属本身，以及合金钢、低合金钢与钢结构之间由于电化学位不同，具备法身电偶腐蚀的条件。在露天矿山的空气潮湿，雨露霜雪的大气环境下，机械设备各部位的微小缝隙内，矿岩、泥土等沉积层与金属表面之间，由于缝隙内和周围在金属离子浓度、氧浓度等方面的差异，结果在上述部位能够引起缝隙腐蚀，腐蚀情况远较其他部位严重。露天矿上的斗杆、动臂、钢丝绳是重要的受力部件，周期性拉力的存在会使这些部件发生应力腐蚀，使用一段时间后，往往会因为腐蚀疲劳而造成破裂或者断裂。

    2. 井下开采设备的环境特点与设备腐蚀状况

    煤矿开采作为一种特殊行业，受到多方面因素的制约，尤其受地下地质以及恶劣环境的影响，与地面生产有很大区别，特别是井下设备以及材料选择上的表现尤为明显。根据目前我国煤炭工业的生产水平和矿井设计的要求，大、中型矿井的开采年限一般都要求50年以上，有的甚至超过100年，属于永久性工程。但是作为矿井主要材料的钢铁制品，由于井下相对湿度大，风俗高等恶劣条件的作用，锈蚀情况相当严重，日常维护困难。尤其是立井井筒装备、提升容器以及各种管路，普遍受腐蚀的影响，最严重的地区井筒装备只有10年就得停产而全面更换，造成大量的经济损失。为了延长井下设备的使用寿命，减少停产维修时间，提高煤炭产量，认真搞好矿山设备特别是井筒装备的防腐蚀工作具有重要意义。

    煤炭生产建设是地下作业，井下见不到阳光，又有水，火，瓦斯，地热，地压的顶板冒落等灾害的威胁。因此，为了保证安全生产，在生产、施工中要注意采取预防措施，同井下突然涌水，煤层自燃火灾，瓦斯、煤尘爆炸、瓦斯突出，冲击地压，高低温，泥石流，顶板冒落，塌方等灾害作斗争。同时还要把新鲜空气送往井下各个工作场所，把水送到采掘工作面，进行通风。防尘。和降温，改善作业环境，及时支护巷道和采煤工作面，防止冒顶事故发生，搞好瓦斯抽放和个人防护，防止煤尘，岩尘和有害气体对工人身体健康的危害。这些特点又决定了煤矿工人劳动条件艰苦，经常要保持高度警惕，防止意外事故发生，及时采取预防措施，确保安全生产。因为恶劣的井下环境，需要经常保证新鲜风流送到井下，使得供氧充足，加上井下一些有害气体和很高的温度，加速了井下金属的腐蚀。

    煤矿开采系统的设备多处于井下阴暗、潮湿、含腐蚀性气体的空气或酸性矿井水的环境中，因此，更容易发生腐蚀。

    矿井中存在着诸多不利的腐蚀环境，主要包括以下几方面：

    1）空气环境。矿井空气中常混入可燃性气体、毒气和煤尘，如CH4、CO、H2S及SO2等，如果这些有害气体与水结合，将会促进金属腐蚀。在开采作业过程中所产生的煤尘或岩石的小颗粒，由于其表面积大，活性更高，吸附有害气体后，也可形成腐蚀性尘埃。由于矿井开采是在地下深处进行，空气相对湿度很高，大多在95%以上，因此在金属表面极易形成一层很薄的水膜，另外，由于井下通风的需要，过量的空气提供了富氧气氛，这些都为了钢铁腐蚀营造了有利的空气条件。

    2）水环境。煤矿井下涌水主要来自含水的岩层，因此矿井水的成分很复杂，其中含有各种阴阳离子，再加矿井水的酸碱性，这也为金属的腐蚀提供了有利的条件。（如图4-16）

    3）土壤环境。矿井周围和井筒上部多为土壤层，长期受到矿井淋水和大气的污染。土壤中含有可溶性盐、氯离子、有机酸、氧、微生物以及杂散电流等，都会影响土壤的电导率，从而加速金属结构的腐蚀。

    煤矿矿井主要分为井筒和巷道两部分，井筒分为主井、副井、和风井等。煤炭行业腐蚀的设备主要以井筒装备腐蚀为主，它包括罐道、罐梁、梯子间、管路、电缆、井底金属支撑结构，以及托管梁、电缆支架、过卷装置等。煤矿井筒装备是矿井井筒提升、排水、采掘、运输的固定钢铁装置，是矿井的咽喉部分。它深埋于地层中，含介质、水质及其变化会对井壁混凝土产生腐蚀破坏。由于复杂的地质条件和环境因素，在服役过程中既承受荷载作用，又经受着有害环境的化学作用。由于力学过程与化学过程的双重和多重破坏作用，致使大量井壁结构过早失效。

    鉴于井下的特殊环境，金属腐蚀问题比较严重，（如图4-17）尤其是立井井筒装备，提升容器，各种管路普遍受到腐蚀影响，最严重的地区井筒装备使用只有十年就得停产而全部更换，造成很大的经济损失。井下开采的煤矿一般都需要提升、运输、通风、排水、供电、供水、供气、通信、照明、采煤、掘进等系统，以保证安全生产和持续稳产，这些系统也受到不同程度的腐蚀。

    我国煤矿由于金属腐蚀每年造成的经济损失约为每吨1元钱和1kg钢铁材料，约占煤炭总产值的百分之四。据专家们估计，煤炭系统每年因腐蚀造成的损失超过10亿元。而煤炭行业所用的水泥等非金属材料也会受到严重的腐蚀。以生产矿用炸药的化工厂为例，硝酸铵水解产生的硝酸和铵离子会严重腐蚀钢铁、水泥构筑物，恶化工作环境，影响工人健康。可见，防腐蚀问题是煤炭行业一项极为艰巨的任务。（煤炭行业原材料化工以及深加工不在本次调查范围，在此不做详述。）

    在煤矿的井筒里和井下，金属材料发生的主要是电化学腐蚀，是矿山机械构件腐蚀破坏的主要形式。在煤矿井下的有害气体中，二氧化硫影响特别大，二氧化硫易溶于水，与水作用成为亚硫酸。因此，煤矿井下空气中的二氧化硫会加速金属的大气腐蚀，特别是对于钢铁构件，他们不耐酸，耐蚀较为严重。大气腐蚀在煤矿井下基本上有两种类型，一种是过湿大气腐蚀，一种潮湿大气腐蚀。在煤矿井筒的中、上部和井巷中金属表面形成的水膜较薄，氧的去极化作用不受阻碍，因此，金属的腐蚀速度最快。

    3.洗选煤生产的环境特点与设备腐蚀状况

    洗煤厂以水为介质，利用筛选、浮选、重力和重介质等方法和设备将动力煤或炼焦煤加以洗选，从而降低了煤炭中的灰分，提高煤炭产品质量，以供电厂和钢厂等工业部门使用。（工艺流程如图4-18）洗煤厂的主要工序均是处理煤、水和气三种介质，设备之间有不同程度的相对运动，因此，洗煤厂的设备受到腐蚀和磨损的交替作用。即使像破碎和原煤分筛这样干作业的地方也并非完全只收到冲击和干磨损，因为洒水降尘作业和矿井淋水所带来的水分虽未成连续相，但可以润湿机器表面。因此可以说，洗煤厂的大部分环节都受到腐蚀和磨损的交替作用。

    洗煤厂排出的矸石中常含有黄铁矿，在潮湿环境中硫易被氧化，所生成的二氧化硫溶于水生成亚硫酸造成酸性环境。此外，由于装卸、粉碎和筛分等作业，使洗煤厂的煤尘浓度较高。煤尘表面积较大，活性较高，当吸附的二氧化硫沉淀下来时，同样会造成酸性环境。洗煤厂苛刻的环境加剧了设备的腐蚀状况。

    洗选煤的主要工序是处理煤和水的两相介质，有着不同程度的相对运动，包含电解质、溶解氧、水、磨损作用等，是一个极其苛刻的腐蚀环境。洗选时洗煤厂厂房的腐蚀是造成损失和安全隐患的主要部分。对于洗煤厂厂房来说，厂房钢结构腐蚀不可小觑。例如某洗煤厂厂房钢结构件的服役环境初步调研结果如下：

    1）温度：常温作业，基本和外界温度保持一致。

    2）湿度：80％左右，属于高湿环境。

    3）洗煤水的pH值：7.5左右，属于弱碱性环境。

    4）洗煤水水质含盐量：含有大量的腐蚀性阴离子如：Cl-、SO42-、NO3-、CO32-和F-等，以及强氧化性的阳离子如Cu2+、Fe3+、Cr3+和Hg2+等。

    洗煤厂工作环境恶劣、介质类型复杂，因而发生的腐蚀类型也各不相同，洗煤厂的腐蚀包括均匀腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀等多种腐蚀类型，腐蚀状况非常严重，多处厂房设施要进行较大的维修改造以及严格涂装的工作。

    洗煤厂的煤、水、气三种介质决定洗煤设备的失效与干磨损不同，由于有水介质的存在，在腐蚀与磨蚀的联合作用下钢铁材料的腐蚀非常严重。

    随着煤炭工业的发展，人们从实践中逐步认识到矿山腐蚀的严重性和防腐工作的重要性。从70年代末期开始，煤炭系统开始重视矿山设备的防腐工作，逐步采取了一系列措施，加强科研攻关和新技术的推广应用，制定、颁发了《煤矿立井井筒装备防腐蚀技术规范》，取得了显著成绩。几十年来，煤炭系统先后有“酸洗、钝化表面处理工艺”、“干湿两用防锈漆”和“ZM系列增摩型钢丝绳防锈脂”等3项防腐成果获国家发明奖；有多项课题获煤炭部科技进步奖。但由于中国地域广阔，煤炭资源分布广泛，煤矿数量众多，其中乡镇小企业数量多等特点，煤炭生产加工过程中的腐蚀问题依然严峻，防止腐蚀的措施的研究、推广及应用依然是重中之重。

    4.2.1.4煤炭生产行业腐蚀特征

    我国煤炭生产主要是地下开采，地下煤矿数量约占98%。煤矿井下相对湿度高，井下水酸、碱、盐等含量大，以及有害气体在水中的溶解为电化学腐蚀过程提供了导电性良好的介质。由于工作需要，井下通风量大，供氧充分，为阴极反应的进行提供了有利条件。煤炭开采过程中频繁的磨擦磨损也大大加速了金属构件的腐蚀进程。我国部分矿井腐蚀调查和实验室模拟试验结果表明，钢铁在井下的单侧年平均腐蚀深度为0.2~1.2毫米，为海洋环境中钢铁腐蚀程度的2~3倍。

    从腐蚀环境特征分析，煤炭行业腐蚀主要分为空气腐蚀和矿井水的腐蚀。由于井下空气中含有的一氧化碳、二氧化碳、甲烷、二氧化硫和硫化氢等气体具有较高的湿度和温度，材料遭到的腐蚀比“城市大气”还要严重。研究表明，当空气中的相对湿度高于60%时，由于毛细管凝结和吸附等作用，水蒸气会在金属表面形成水膜。二氧化硫等气体的溶入不但增加了液膜的导电性能，而且由于溶液呈酸性更加速了腐蚀。由于二氧化硫和氧的共同作用使铁转变成易溶的FeSO4，后者进一步氧化并水解为硫酸，再与铁反应，从而加速了腐蚀反应的进行。

    由于煤矿当地岩层的地质年代、地质结构、岩石性质、各种煤系伴生矿物成分、所在地区的环境条件不同，全国煤矿矿井水水质区别很大。西南和南方部分煤矿由于煤层含硫量为2％~9％，其矿井水大都为酸性矿井水（pH<5.5），而北方煤矿的矿井水一般中性或弱碱性，但少部分矿区由于煤层含硫量较高（例如乌达、铜川、枣庄、淄博、义马等），其矿井水也呈酸性。我国煤矿矿井水实际上大多呈中性或弱碱性，煤炭设备在该种环境下的腐蚀多为氧去极化腐蚀。此外，高矿化度矿井水中Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-等在金属设备表面吸附形成水垢，造成了该部分钢铁基体电解质溶液处于相对封闭的环境（闭塞区）中，在中性或碱性环境下，氧去极化腐蚀的阴极过程对氧气不断消耗，造成垢下钢铁基体表面电解质溶液中氧含量较低，形成了“氧浓差电池”加快垢下区域钢铁材料腐蚀速度。

    由于潮湿，电解质丰富等特殊环境特点，造成矿井设备，露天开采设备以及洗选设备具有不同的腐蚀特点。

    煤矿矿井主要分为井筒和巷道两部分，井筒分为主井、副井、和风井等。煤炭行业腐蚀的设备主要以井筒装备腐蚀为主，它包括罐道、罐梁、梯子间、管路、电缆、井底金属支撑结构，以及托管梁、电缆支架、过卷装置等。煤矿井筒装备是矿井井筒提升、排水、采掘、运输的固定钢铁装置，是矿井的咽喉部分。它深埋于地层中，含介质、水质及其变化会对井壁混凝土产生腐蚀破坏。由于复杂的地质条件和环境因素，在服役过程中既承受荷载作用，又经受着有害环境的化学作用。由于力学过程与化学过程的双重和多重破坏作用，致使大量井壁结构过早失效。究其原因是由于力学作用诱发结构内部的力学损伤，而环境化学作用则进一步诱发材料化学演变，加速金属构件的腐蚀失效。目前我国煤矿井筒装备使用寿命平均为15年左右，腐蚀严重的地区还不到十年。据此推算，我国煤炭系统井筒装备因腐蚀而消耗的钢材约达4.5万吨左右，相当于新建年产50矿井的钢材用量。基于结构强度要求，大部分罐道均由普通碳钢制造，罐笼采用铝制构件或钢、铝混合结构。

    煤炭的洗选设备主要包括厂房大梁、离心机、皮带支架、中煤筛、煤矸石支架、绞车，以及各类溜槽、煤仓、安全跨线桥和反射炉烟筒等。洗选煤的主要工序是处理煤和水的两相介质，有着不同程度的相对运动，包含电解质、溶解氧、水、磨损作用等，是一个极其苛刻的腐蚀环境。

    洗选时洗煤厂厂房的腐蚀是造成损失和安全隐患的主要部分。该洗煤厂厂房钢结构腐蚀严重（如图4-19），不可小觑。

    螺栓紧固件部位腐蚀程度分级为非常严重，钢结构整体分级为严重；从调查的某洗选厂桁架钢结构的整体状态来看，腐蚀最严重、隐患最大的当属单螺栓紧固件（如图4-20）。

    焊接过程由于是一个不均匀的加热和冷却的过程，这种过程必然会造成热影响区组织和性能的不均匀性。也正是这种组织和性能的不均匀性更加容易造成钢结构的腐蚀；从图4-21可以看出：桁架钢结构焊缝腐蚀程度分级为严重，腐蚀严重，腐蚀部位主要集中在焊缝上和焊缝周围的应力集中区域。底层锈层呈黑色，表层锈层呈红褐色。

    从图4-22可以看出：桁架支撑梁腐蚀程度分级为严重，腐蚀主要集中在工字梁水平方向容易积水处和边缘部分，腐蚀产物起层，锈层厚度超过3mm，部分锈层已剥离。

    洗煤厂洗选设备运转时，工作期间温度比检修期间，空气温度平均升高约10℃左右。统计结果表明，在其它条件相同时，气温越高，腐蚀速度一般也较大。气温剧烈变化也影响大气腐蚀。例如工作期间和停车检修之间有温度变化，当停车检修期间温度下降，由于金属表面温度低于空气温度，使大气中水蒸汽结露凝结在金属表面上，这样就加速了腐蚀。调查报告显示，停车检修期间的3~5个小时内，设备表面煤粉要水洗去除，长时间的水洗使车间内空气湿度上升。一般讲空气中湿度越大，金属表面结露越容易，表面上的电解液膜存在的时间也越长，腐蚀速度也相应增加。各种金属都有一个腐蚀速度开始急剧增加的湿度范围，使金属大气腐蚀速度开始急剧增加的大气相对湿度称为临界湿度。钢铁的临界湿度约在50%～70%之间。当相对湿度达60%以上时，钢的腐蚀量就急剧上升；而小于60%时腐蚀量很小。而此洗选厂的湿度基本上都保持在60%以上，有的甚至超过了100%，所以，水对腐蚀进程的促进作用是巨大的。器械工作废气排出的硫化物、氮化物、CO、CO2等，也有来自荡起的煤粉尘以及其它固体颗粒，对金属大气腐蚀影响较大。另外，空气中通常称为灰尘的固体微粒杂质也能加速腐蚀。

    4.2.1.5防腐蚀的措施及分类

    煤矿设备腐蚀控制技术主要包括有机涂料防护、金属镀层、电化学阴极保护技术、重防腐复合涂层和玻璃钢复合材料等。

    1.涂料防护。涂料防护是应用最早，施工最简单的防腐蚀方法，目前仍是国内外最主要的防腐形式。为了达到长效防护的目的，防护涂料的选择必须符合以下条件：①在钢铁表面有良好的附着力；②涂层有良好的物理机械性能；③防渗透性好；④对腐蚀性介质有良好的稳定性；⑤施工性能好，经济合理。在矿山井下应用效果较好的防腐涂料品种主要有富锌底漆，环氧沥青系列防腐涂料、氯化橡胶系列防腐涂料。涂料防护需要严格按照标准规范施工，在涂装前的需对基材进行表面处理，施工完成后应检测涂膜厚度保证达到规定的厚度。