鹵水制鹽中蒸發(fā)罐局部腐蝕的原因分析

朱韜，吳宗生

（1.天津市總工會技術(shù)協(xié)作辦公室，天津 3000010；2.天津長蘆漢沽鹽場有限責任公司，天津 300480）

316L/Q235復(fù)合板用于鹵水制鹽的蒸發(fā)罐選材已有十幾年的歷史，在運行過程中，316L/Q235材料顯示出較強的抗腐蝕性，只有極少數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)過程中蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕的現(xiàn)象。本文就其成因進行分析，供大家參考。

1 蒸發(fā)罐幾種比較典型的局部腐蝕現(xiàn)象

1.1 焊縫出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，嚴重時會穿透復(fù)合板造成溶液外泄。

1.2 316L復(fù)層焊縫附近出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，嚴重時裂紋會穿透不銹鋼復(fù)層。

1.3 316L復(fù)層出現(xiàn)局部紅褐色或黑色鐵銹包點，鐵污染比較嚴重。

以上三種局部現(xiàn)象有時是同時出現(xiàn)，有時是單一出現(xiàn)，無論出現(xiàn)哪種局部腐蝕現(xiàn)象都會對蒸發(fā)罐的使用壽命產(chǎn)生致命的影響。因此，找出造成局部腐蝕的原因，制定相應(yīng)的防護措施，避免腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生是非常必要的。

2 造成蒸發(fā)罐局部腐蝕的原因分析

用316L/Q235復(fù)合板制成的蒸發(fā)罐，在鹵水制鹽過程中出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象，其現(xiàn)象本身就說明316L不銹鋼在此介質(zhì)的環(huán)境下是抗腐蝕的。因為大多數(shù)企業(yè)的蒸發(fā)罐連續(xù)運行幾年或十幾年都未發(fā)生不銹鋼腐蝕的現(xiàn)象，即便是極少數(shù)企業(yè)的蒸發(fā)罐出現(xiàn)不銹鋼的腐蝕現(xiàn)象也是局部腐蝕。分析其出現(xiàn)局部腐蝕的原因，主要是在蒸發(fā)罐的制作和安裝過程中留下的隱患。

2.1 蒸發(fā)罐焊縫出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因分析

2.1.1 蒸發(fā)罐采用316L/Q235復(fù)合板為原料，在制造過程中，焊縫在焊接前應(yīng)按要求制作坡口，然后按順序先焊接基層，后焊接過渡層、最后焊接復(fù)層。焊接過渡層前，需要將基層與過渡層的結(jié)合面清理干凈，以免復(fù)層材料被碳鋼污染。然而，在實際操作中，由于操作人員的責任心不強、清理方式不恰當、清理工具不適應(yīng)等原因，造成結(jié)合面清理的效果不好。

更嚴重者是在制作過程中違反施工要求，先焊接復(fù)層、后焊接基層，最終造成復(fù)層被碳鋼污染，繼而在氯化鈉介質(zhì)溶液中形成原電池，這是焊縫出現(xiàn)腐蝕的主要原因。

2.1.2 蒸發(fā)罐制作完成后，應(yīng)對蒸發(fā)罐內(nèi)壁316L不銹鋼復(fù)層的焊縫進行修磨，然后進行酸洗鈍化，酸洗鈍化達到要求后及時用清水沖洗干凈酸洗鈍化殘留物。但是，由于現(xiàn)場施工人員的疏忽或現(xiàn)場條件不具備等原因，未對不銹鋼焊縫進行酸洗鈍化處理或酸洗鈍化處理的效果不好，不銹鋼復(fù)層焊縫失去了鈍化膜的保護致使其抗腐蝕能力大大降低。

2.2 316L不銹鋼復(fù)層焊縫附近出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋的原因分析

2.2.1 由于蒸發(fā)罐的體積較大，整體運輸困難，制作廠家一般采用現(xiàn)場制作的工藝。但是，由于現(xiàn)場條件的限制，蒸發(fā)罐罐體組裝時必然施加較大的外力，致使罐體形成較大的組裝殘余應(yīng)力。同時，蒸發(fā)罐制作時的條件隨時變化，濕度的大小、溫度的高低都會對焊接質(zhì)量造成影響，容易形成復(fù)層局部焊縫粗糙、夾渣等現(xiàn)象。當組裝殘余應(yīng)力和焊縫粗糙造成應(yīng)力集中在氯化鈉介質(zhì)溶液的環(huán)境下，極容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。

2.2.2 蒸發(fā)罐在制作過程中，前項所產(chǎn)生的現(xiàn)象同時也會造成應(yīng)力腐蝕。

2.3 316L不銹鋼復(fù)層出現(xiàn)鐵污染現(xiàn)象的原因分析

2.3.1 蒸發(fā)罐在制作過程中，由于直徑較大容易變形，有時使用碳鋼支架予以固定，碳鋼支架直接焊接在蒸發(fā)罐內(nèi)壁不銹鋼復(fù)層上，導(dǎo)致碳鋼融入不銹鋼復(fù)層中。

2.3.2 在蒸發(fā)罐焊接過程中，需要用設(shè)備清理基層與過渡層的結(jié)合面。如果操作人員操作不慎或防護措施不到位，鐵液飛濺到不銹鋼復(fù)層上，造成不銹鋼復(fù)層的鐵污染。

3 避免蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象的防護措施

以上分析了蒸發(fā)罐形成局部腐蝕的原因，主要是制作安裝質(zhì)量問題。要避免蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，關(guān)鍵是保證制作安裝質(zhì)量，杜絕蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象的潛在因素，為蒸發(fā)罐安全運行打下良好的基礎(chǔ)。

3.1 蒸發(fā)罐的制作與安裝工期避開雨水季節(jié)

由于蒸發(fā)罐的體積較大，制作安裝全部是室外施工。如在雨季施工，由于雨水多、濕度大、施工體條件不利，均會影響蒸發(fā)罐的焊接質(zhì)量。因此，蒸發(fā)罐的制作安裝工期最好避開雨季，安排在春秋季節(jié)施工，既有利于施工人員操作又能消除雨季施工給蒸發(fā)罐的焊接質(zhì)量帶來不利的影響。

3.2 蒸發(fā)罐的制作與安裝要避免較大的組裝殘余應(yīng)力

由于蒸發(fā)罐的直徑較大，現(xiàn)場制作時很容易變形，組隊時需施加較大的外力。如果吊裝設(shè)備不具完善，其施加外力的因素會更大，造成蒸發(fā)罐形成較大的殘余應(yīng)力。因此，在現(xiàn)場制作蒸發(fā)罐時，首先要采取必要的措施保證蒸發(fā)罐罐體不變形便于組對。同時要具備足夠的吊裝能力，使蒸發(fā)罐組隊時各接觸點都能均勻受力，以保證蒸發(fā)罐的焊接質(zhì)量。

3.3 蒸發(fā)罐的焊接要嚴格按工藝要求操作

蒸發(fā)罐的焊接工序，是避免蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕的關(guān)鍵所在。根據(jù)施工要求，焊接前的準備工作要嚴格地按照程序去做，每一個步驟都不能省略。施工時，基層、過渡層、復(fù)層的焊接順序不能顛倒，要杜絕焊縫粗糙、氣孔、夾渣等現(xiàn)象。在焊接過程中結(jié)合面需應(yīng)清理的要及時清理干凈，以保證焊接質(zhì)量。

3.4 蒸發(fā)罐制作完成后要進行酸洗鈍化處理

這是避免蒸發(fā)罐出現(xiàn)腐蝕，保證蒸發(fā)罐安全運行的最后一道防線。不能因為制作現(xiàn)場條件的限制，酸洗鈍化處理工序就只作局部或全部省略，應(yīng)按要求及時全面地進行酸洗鈍化處理，使不銹鋼表面生成均勻的保護膜，以起到對不銹鋼復(fù)層進行有效的保護，強化不銹鋼復(fù)層的防腐蝕能力。

4 結(jié)束語

以上針對蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕的典型現(xiàn)象進行了認真的分析，找出了蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕的具體原因，并提出了解決蒸發(fā)罐出現(xiàn)局部腐蝕的具體辦法，希望對鹵水制鹽中的蒸發(fā)罐安全運行起到積極的指導(dǎo)作用。