壓力容器的腐蝕及其控制措施

周寧果

（身份證號：321002198103153312 江蘇揚(yáng)州 225113）

壓力容器的腐蝕及其控制措施

周寧果

（身份證號：321002198103153312 江蘇揚(yáng)州 225113）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的提高，為滿足一些物質(zhì)特殊的儲(chǔ)存運(yùn)輸需要，壓力容器得到了廣泛應(yīng)用。壓力容器是指盛裝液體、固體或氣體的具有一定內(nèi)部壓力的容器，能夠穩(wěn)定儲(chǔ)存物質(zhì)的性狀，使儲(chǔ)存運(yùn)輸具有更高的穩(wěn)定性與安全性。本文將對壓力容器的腐蝕及控制措施進(jìn)行分析。

壓力容器；腐蝕；控制措施；分析

壓力容器在一些特種行業(yè)、化工行業(yè)等中有著極為廣泛的應(yīng)用，能夠通過內(nèi)部的壓力作用，使儲(chǔ)存的物質(zhì)在壓強(qiáng)下具有更高的穩(wěn)定性與安全性，提高儲(chǔ)存效率。但是，壓力容器也面臨著自然環(huán)境的影響，容器的使用材料較易與所處環(huán)境發(fā)生自然反應(yīng)，導(dǎo)致壓力容器腐蝕狀況的發(fā)生，影響著壓力容器的安全性與穩(wěn)定性。當(dāng)腐蝕狀況較嚴(yán)重時(shí)，往往容易引發(fā)危險(xiǎn)事件，危害人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 壓力容器腐蝕的主要類型

1.1 物理腐蝕

壓力容器的物理腐蝕，一般是指壓力容器受液態(tài)金屬的溶解作用而發(fā)生的腐蝕。當(dāng)容器盛放的物質(zhì)能夠與容器的材料發(fā)生反應(yīng)時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致壓力容器腐蝕狀況的發(fā)生，影響壓力容器的穩(wěn)定性。物理腐蝕區(qū)別于壓力容器的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕，腐蝕主要由不同性狀的物質(zhì)相反應(yīng)而進(jìn)行[1]。例如讓壓力容器的材質(zhì)為鋼時(shí)，如果用此類容器盛放熔融鋅，液態(tài)鋅則會(huì)對鐵金屬進(jìn)行溶解，導(dǎo)致鋼材質(zhì)的壓力容器被腐蝕，容器受到破壞。

1.2 化學(xué)腐蝕

壓力容器的化學(xué)腐蝕，一般是指壓力容器與所處環(huán)境內(nèi)的氣體以及非電解質(zhì)溶液發(fā)生純化學(xué)的反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕狀況的發(fā)生。在此類腐蝕中，腐蝕主要體現(xiàn)在壓力容器的金屬表面，當(dāng)與提起發(fā)生反應(yīng)時(shí)，體現(xiàn)為一種金屬的氧化反應(yīng)，金屬表面的原子與非電解質(zhì)內(nèi)的氧化劑發(fā)生電子的交換，通過氧化反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物的形成。

1.3 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕，是指壓力容器與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕。區(qū)別于化學(xué)腐蝕的干腐蝕性質(zhì)，電化學(xué)腐蝕體現(xiàn)為濕腐蝕的特點(diǎn)，腐蝕主要通過電化學(xué)反應(yīng)的作用導(dǎo)致。電化學(xué)腐蝕在壓力容器的腐蝕當(dāng)中，占有較大的比重，是比較常見的腐蝕類型，常常在腐蝕過程中伴有電流的產(chǎn)生。

2 壓力容器被腐蝕的因素分析

2.1 壓力容器使用材料自身的特性

在腐蝕過程中，壓力容器材料的自身特性也在很大程度上影響著腐蝕程度。當(dāng)壓力容器的材料具有較多的夾雜物時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓力容器的腐蝕程度同比上升。當(dāng)壓力容器的使用材料，在金屬表面沒有進(jìn)行氧化膜的加工時(shí)，壓力容器則較易受到腐蝕，否則，抗腐蝕能力能夠有較大的提升。另外，當(dāng)壓力容器在制作加工過程中，因?yàn)槭艿届褵⒑附?、沖擊等作用時(shí)，容易導(dǎo)致容器變形現(xiàn)象的發(fā)生，加速壓力容器的老化與腐蝕過程。

2.2 壓力容器所處的環(huán)境因素

壓力容器在加工制作以及使用過程中，較易受到酸、堿、水、氧化等不良因素的影響。當(dāng)壓力容器處在較為惡劣的環(huán)境中時(shí)，相應(yīng)的不良因素也會(huì)較多的存在，影響著壓力容器的穩(wěn)定性，導(dǎo)致壓力容器受到不同程度的腐蝕。另外，當(dāng)不良因素對壓力容器進(jìn)行腐蝕作用時(shí)，周邊的環(huán)境溫度也會(huì)對腐蝕程度造成影響。當(dāng)周邊溫度處于較高水平時(shí)，會(huì)加速腐蝕介質(zhì)的流動(dòng)速度，使腐蝕的程度加深，腐蝕速度加快。一般而言，當(dāng)溫度每上升10℃時(shí)，金屬的腐蝕會(huì)加速一到三倍，腐蝕產(chǎn)物的脫落速度以及保護(hù)膜的沖刷速度加快，導(dǎo)致較為嚴(yán)重的沖擊磨損以及空泡磨損現(xiàn)象的發(fā)生。為此，需要對壓力容器的所處環(huán)境與溫度進(jìn)行有效控制，避免腐蝕狀況的發(fā)生與程度的加深。

3 壓力容器防腐蝕的控制措施

3.1 注重壓力容器制作材料的選擇

壓力容器的設(shè)計(jì)與制作，應(yīng)盡量由具有相關(guān)資質(zhì)資格的定點(diǎn)單位完成，使壓力容器的設(shè)計(jì)制作具有一定的客觀保障。另外，在材料的選擇方面，應(yīng)嚴(yán)格依照GB150標(biāo)準(zhǔn)以及《容規(guī)》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選擇，盡量避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生，注重壓力容器的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與密封性，避免縫隙的產(chǎn)生。在壓力容器的制作過程中，應(yīng)充分考慮壓力容器的使用用途、所處的使用環(huán)境以及即將面臨的腐蝕因素等，選取適宜的相關(guān)材料組成耐蝕合金，或者加入一些合金元素，使壓力容器具有更高的穩(wěn)定性與抗腐蝕性。除此之外，對腐蝕性考慮之后，也應(yīng)盡量對介質(zhì)的易燃程度與具有的毒性程度進(jìn)行考慮，避免其他問題的發(fā)生，影響壓力容器的使用。

3.2 選用緩蝕劑

壓力容器的抗腐蝕，需要借助緩蝕劑作用的發(fā)揮。緩蝕劑作為一種能夠有效防止或減緩腐蝕作用的化學(xué)物質(zhì)，只需在壓力容器的金屬表面進(jìn)行適量的加入，就能夠達(dá)到較為理想的效果，進(jìn)行有效的抗腐蝕作業(yè)。緩蝕劑具有不改變壓力容器原有物理機(jī)械性能的特點(diǎn)，是較為有效的壓力容器抗腐蝕手段。在壓力容器的金屬表面使用一定的緩蝕劑，能夠有效地幫助壓力容器在抗腐蝕能力方面的提升。

3.3 襯里防護(hù)

壓力容器在使用過程中，強(qiáng)調(diào)著容器內(nèi)部能夠具有足夠的抗腐蝕能力，容納容器內(nèi)的介質(zhì)。當(dāng)容器容納的介質(zhì)具有較強(qiáng)腐蝕性，而容器內(nèi)部不具備需要的抗腐蝕能力時(shí)，壓力容器往往會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部的腐蝕，導(dǎo)致內(nèi)部中空，發(fā)生從內(nèi)部到外的破損。為了解決此類問題，一般使用襯里防護(hù)的方法，根據(jù)容器內(nèi)容納介質(zhì)的使用需要，參照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，采用不銹鋼、鈦、玻璃鋼、橡膠等材料進(jìn)行襯里防護(hù)，確保容器內(nèi)具備足夠的抗腐蝕能力，確保容納介質(zhì)的儲(chǔ)存。

3.4 加強(qiáng)后期的維護(hù)

壓力容器的抗腐蝕工作，需要相關(guān)人員能夠?qū)毫θ萜鬟M(jìn)行有效的后期維護(hù)，對壓力容器進(jìn)行定期的巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，實(shí)現(xiàn)對問題的解決，避免壓力容器長期處在不良外部環(huán)境中，持續(xù)受到腐蝕作用[2]。相關(guān)人員也需要注重壓力容器的應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象，提高自身專業(yè)技術(shù)水平，分析壓力容器的腐蝕因素，找出腐蝕原因，使用具體有效的相關(guān)措施進(jìn)行補(bǔ)救，實(shí)現(xiàn)對壓力容器的長期維護(hù)，確保壓力容器能夠具有更長的使用壽命，具有更高的穩(wěn)定性與安全性。

4 結(jié)語

壓力容器腐蝕狀況的發(fā)生，會(huì)影響著壓力容器的使用效率，減短容器使用壽命，影響壓力容器的穩(wěn)定性與安全性，造成一定不良事件的發(fā)生，對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。壓力容器防腐蝕，需要采用具體而有效的相關(guān)措施進(jìn)行幫助，應(yīng)通過襯里防護(hù)、緩蝕劑的選用以及后期維護(hù)等措施的切實(shí)落實(shí)，提高壓力容器的抗腐蝕能力，使壓力容器具有更強(qiáng)更安全的使用性能，保證相關(guān)生產(chǎn)生活活動(dòng)的正常安全進(jìn)行。

[1]范凱.探討化工壓力容器的防腐蝕措施控制[J].化學(xué)工程與裝備，2011（11）：75～77.

[2]沈振英，駱浩.影響壓力容器金屬腐蝕的主要因素及防治對策[J].科技視界，2013（14）：47+68.

TQ050.9

A

1004-7344（2016）18-0249-01

2016-6-10

周寧果（1981-），男，江蘇揚(yáng)州人，研究方向?yàn)閴毫θ萜髟O(shè)計(jì)、審核。