壓力容器的腐蝕案例分析及防腐措施

何五潤 胡立超

摘?要： 壓力容器使石油化工領(lǐng)域中的常見容器，該容器在應(yīng)用時(shí)需要注意腐蝕問題，若是出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象不僅會(huì)影響容器本身的質(zhì)量，同時(shí)也能夠使生產(chǎn)作業(yè)安全隱患增加?；诖?，本文就壓力容器腐蝕案例和防腐措施展開研究，首先闡述了壓力容器腐蝕類型，其次針對具體案例進(jìn)行分析，最后提出了一些防腐措施，旨在延長壓力容器使用壽命。

關(guān)鍵詞： 壓力容器;腐蝕分析;防腐

【中圖分類號(hào)】TU712?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）03-0186-01

壓力容器制作所應(yīng)用的材料一般是金屬材料，但是由于其在使用時(shí)會(huì)與大量化學(xué)物質(zhì)相接觸，而這些物質(zhì)大部分都具有較強(qiáng)的腐蝕性，且壓力容器長期處于高溫等環(huán)境下，這回導(dǎo)致容器本身產(chǎn)生化學(xué)物理變化，進(jìn)而使壓力容器出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致容器斷裂破損，增加了生產(chǎn)作業(yè)的危險(xiǎn)性，對于石油化工的生產(chǎn)應(yīng)用也產(chǎn)生了不良影響。因此，必須要重視壓力容器的防腐工作，做好日常維護(hù)，保證壓力容器的穩(wěn)定性和安全性。

1?壓力容器腐蝕類型

壓力容器屬于承壓設(shè)備，材料一般為鋼制、有色金屬、鐵鑄等。壓力容器極易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，其腐蝕類型包括以下幾種：

1.1?物理腐蝕。也就是物理溶解腐蝕，指的是長期存儲(chǔ)在壓力容器中的液態(tài)原料出現(xiàn)物理溶解現(xiàn)象，其在腐蝕時(shí)，金屬與溶液無結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)的變化，只是發(fā)生了金屬剝蝕、溶解等現(xiàn)象。常溫下，壓力容器中的金屬材質(zhì)無反應(yīng)，除了一些化學(xué)性能相對活潑的金屬外。而在高溫下，高熔點(diǎn)金屬維持固態(tài)，低熔點(diǎn)金屬維持液態(tài)，液態(tài)金屬將固態(tài)金屬溶解，進(jìn)而對壓力容器金屬材質(zhì)產(chǎn)生腐蝕作用。

1.2?化學(xué)腐蝕。該腐蝕一般出現(xiàn)在干燥氣體以及非電解質(zhì)的溶液中，壓力容器金屬材質(zhì)與非電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，也就是干腐蝕。

1.3?電化學(xué)腐蝕。壓力容器金屬表面和電解質(zhì)溶液產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致壓力容器表面的金屬受到腐蝕而發(fā)生破損。通常情況下，金屬表面出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕分成陰極和陽極兩種，陰極反應(yīng)使比較常見的一種還原化學(xué)反應(yīng)，是金屬表面和溶液將氧化劑吸收的過程，而陽極則是養(yǎng)護(hù)反應(yīng)，壓力容器金屬將電子丟失后，電子和電解溶液發(fā)生反應(yīng)[1]。壓力容器發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，一般伴隨化學(xué)和物理腐蝕兩種現(xiàn)象。

1.4?應(yīng)力腐蝕。壓力容器用于存儲(chǔ)化工石油原料，其在攪拌反應(yīng)影響下，會(huì)處于持續(xù)流動(dòng)狀態(tài)，各種化學(xué)物質(zhì)的融合會(huì)對壓力容器產(chǎn)生沖刷作用，也就是應(yīng)力作用，其發(fā)生的腐蝕被稱為應(yīng)力腐蝕，這種腐蝕不會(huì)導(dǎo)致容器外觀產(chǎn)生明顯變化，但是具有較快的破壞性，進(jìn)而產(chǎn)生不良后果。

2?壓力容器腐蝕案例分析及防腐措施

2.1?案例分析

重慶某化工廠氯冷凝器列管出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象，導(dǎo)致含氨鹽水泄漏，進(jìn)入到液氯系統(tǒng)中，產(chǎn)生易燃物質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致排污罐爆炸，之后對其進(jìn)行排鹽工作，鹽水排完后，處于停止?fàn)顟B(tài)的鹽水泵出現(xiàn)粉碎性爆炸現(xiàn)象，搶險(xiǎn)時(shí)，又發(fā)生液氯罐中三氯化氮爆炸現(xiàn)象。

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該爆炸事故發(fā)生的直接原因氯冷凝器列管腐蝕穿孔使鹽水泄漏，三氯化氮聚集，而導(dǎo)致列管腐蝕穿孔現(xiàn)象出現(xiàn)的原因就是氯、液氯等對設(shè)備的腐蝕習(xí)慣，氯氣中水分對鋼材的腐蝕，鹽水中的離子電位差導(dǎo)致管材受到電化學(xué)腐蝕，列管與管板焊接發(fā)生應(yīng)力腐蝕。而導(dǎo)致該事故發(fā)生的間接原因就是容器設(shè)備管理不夠完善，缺乏技術(shù)檔案相關(guān)資料，尤其是檢驗(yàn)報(bào)告，并沒有對設(shè)備進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)和日常的維修保養(yǎng)，導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象沒有及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，安全生產(chǎn)責(zé)任落實(shí)不到位，監(jiān)視檢查力度不足等，都是事故發(fā)生的原因。

2.2?壓力容器防腐措施

（1）選擇合適的金屬材料

壓力容器本身金屬材料使得其極易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，而解決材質(zhì)本身問題能夠從根本上防治容器出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。對此，在制作壓力容器時(shí)，需要加大力度管控材料，例如通過應(yīng)用多種金屬材料組合，使其性能提升，或是在其中使用合金元素，將材料本身的耐腐蝕性提升。另外，還可以在其中加入鎳材料，提高容器表面耐腐蝕性。壓力容器制作時(shí)，不僅要選擇合適材料，同時(shí)也需要準(zhǔn)確計(jì)算其易燃和腐蝕度，容器材料要根據(jù)日常工作溫度、壓力進(jìn)行選擇，同時(shí)還需要注意對內(nèi)部介質(zhì)和材料間影響程度。

（2）完善日常維護(hù)工作

壓力容器防腐效果要想從整體上提高，就需要確保經(jīng)濟(jì)效益，不僅需要做好防腐工作，同時(shí)也需要做好日常維護(hù)管理工作。管理人員需要對壓力容器進(jìn)行日綜合評價(jià)，記錄好各檢查環(huán)節(jié)信息，對其進(jìn)行針對性的維護(hù)管理。同時(shí)，對壓力容器要定期更換整修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，減少腐蝕發(fā)生率，避免出現(xiàn)爆炸事故。此外，企業(yè)需要制定獎(jiǎng)懲制度，為相關(guān)員工提供容器操作和管理培訓(xùn)，提高其設(shè)備使用管理水平，并通過獎(jiǎng)懲措施促使員工能夠積極主動(dòng)維護(hù)壓力容器，及時(shí)檢查容器質(zhì)量，進(jìn)而降低腐蝕現(xiàn)象發(fā)生率[2]。

（3）保證焊接質(zhì)量

焊接壓力容器時(shí)，需要保證焊接質(zhì)量，減少裂紋，進(jìn)而降低腐蝕發(fā)生率。毒刺，操作人員需要根據(jù)規(guī)范來進(jìn)行焊接工作，并選擇恰當(dāng)?shù)牟牧?、工藝方法，每道工序中，管理人員都需要對其進(jìn)行質(zhì)量控制，保證焊接質(zhì)量。容器應(yīng)用前，需要進(jìn)行質(zhì)量檢測，合格后才能夠應(yīng)用。另外，還需要根據(jù)壓力容器材質(zhì)性能差異進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，確保容器穩(wěn)定、安全。

（4）科學(xué)應(yīng)用緩腐蝕劑

緩腐蝕劑屬于化學(xué)藥劑，其可以使腐蝕性降低，在壓力容器中的應(yīng)用能夠減少腐蝕時(shí)間，延長容器使用期限，為后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)提供安全保障。但是，在使用時(shí)，需要注意劑量控制，過量使用會(huì)加速腐蝕，對化工原料質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。

結(jié)束語：綜上所述，為保障石油化工壓力容器的安全、穩(wěn)定應(yīng)用，必須要注意其腐蝕問題，本文通過對重慶某化工廠壓力容器腐蝕導(dǎo)致的爆炸事故分析，可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致壓力容器腐蝕的一般是由于本身材料、化學(xué)制劑、日常檢查等因素，對此，本文提出了選擇合適的金屬材料、完善日常維護(hù)工作、保證焊接質(zhì)量、科學(xué)應(yīng)用緩腐蝕劑等防腐措施，以確保壓力容器應(yīng)用安全，保證生產(chǎn)作業(yè)安全進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]?季承璽，陶蘭蘭.略論化工壓力容器有效防腐蝕措施[J].化工管理，2018，No.495（24）：72.

[2]?唐海艷.分析化工壓力容器常見的腐蝕類型及防護(hù)措施[J].大科技，2012（14）：241-242.