壓力容器應(yīng)力腐蝕與控制措施

丁子榮

摘要：壓力容器作為較常見的化工設(shè)備之一，其在化工生產(chǎn)應(yīng)用中容易出現(xiàn)腐蝕問題，對化工生產(chǎn)的正常開展及其安全性均存在較大的不利影響，對其正常使用以及化工生產(chǎn)的安全產(chǎn)生威脅，同時也是化工壓力容器應(yīng)用中不可避免的一種問題和情況，多需要采取有效的防腐策略，對化工壓力容器的腐蝕變化進行抑制，以延長壓力容器的使用壽命，同時對化工生產(chǎn)的安全性進行保障。

關(guān)鍵詞：壓力容器;應(yīng)力腐蝕;控制措施

中圖分類號：TQ050? ? ? 文獻標識碼：A

1化工壓力容器的腐蝕影響因素

首先，化工壓力容器的材料特性對其腐蝕問題的影響，主要是通過以下幾個方面體現(xiàn)的。

其一，化工壓力容器制造材料的化學性質(zhì)及其雜質(zhì)含量等性能特征，對化工壓力容器使用中的電化學反應(yīng)速率存在一定的影響。在材料中夾雜物含量較高的情況下，鋼材連續(xù)性和均勻性變差，腐蝕微電池對增加，導致壓力容器的電化學反應(yīng)速率加快，從而對其電化學腐蝕的發(fā)展與變化進程產(chǎn)生相應(yīng)的作用影響，導致其腐蝕速率及作用影響加快;

其二，化工壓力容器的材料特性對其腐蝕問題的影響，還表現(xiàn)為材料表面晶型及其氧化狀態(tài)對壓力容器的腐蝕速率也存在一定的影響，其中，材料表面晶型越明顯的壓力容器，其在使用過程中越容易出現(xiàn)晶間腐蝕問題，而在材料表面使用氧化膜進行覆蓋，則能夠在一定程度上促進其材料的抗腐蝕性能提升，進而降低其腐蝕發(fā)生率[1];

其三，進行化工壓力容器生產(chǎn)制造中，對容器材料所施加的煅燒以及冷卻、沖壓等作用不同，導致金屬材料所產(chǎn)生的形變情況也存在較大的區(qū)別，并且其材料上的應(yīng)力分布也不同，而壓力容器金屬材料中的應(yīng)力分布對其腐蝕作用存在一定的影響，會導致其腐蝕加快，尤其是在含有濕 H2S 的環(huán)境條件下，壓力容器金屬材料的各種殘余內(nèi)應(yīng)力對其腐蝕作用的加速影響更為明顯，嚴重時會導致壓力容器出現(xiàn)腐蝕破裂等，對化工生產(chǎn)安全影響十分不利;

其四，壓力容器的金屬材料中所含有的合金元素及其含量，對其腐蝕作用也存在著重要的影響，其中，材料中所含的合金元素類型及其具體含量不同，導致材料對硫化氫腐蝕的敏感性也存在差異，在具體情況中所表現(xiàn)出的壓力容器腐蝕變化也不同。

2壓力容器腐蝕控制措施

2.1結(jié)合實際需求科學選擇壓力容器的材料

要想不斷降低金屬的腐蝕問題發(fā)生率，我們需要按照壓力容器的自身作用和環(huán)境需求選擇合適的材料。為了提升壓力容器的自身耐蝕性，在壓力容器的制作材料中可以增加一些合金元素，從而形成耐蝕合金，提升壓力容器的耐腐蝕能力。比如，可以在鋼金屬中增加鎳元素，從根本上提升壓力容器的耐腐蝕成效[2]。當然，工作人員還應(yīng)該結(jié)合介質(zhì)的易燃狀況和毒性提升其安全性。

2.2提升加強焊接的工藝水平

在壓力容器的焊接過程中，焊接工藝水平直接關(guān)系到焊接質(zhì)量。為此，我們應(yīng)該結(jié)合相關(guān)要求選擇合適的焊接材料和技術(shù)，不僅如此，還要指派專業(yè)的電焊工人參與到施工中。在不銹鋼材料的使用過程中嘗試利用電弧焊或者氬弧焊技術(shù)。在焊接工作落實過程中，應(yīng)該提前對其進行預熱處理，焊接完成之后，還應(yīng)該對其進行穩(wěn)定化熱處理，還要及時檢查焊接后的外觀是否完整。不僅如此，還應(yīng)該結(jié)合設(shè)計施工圖紙的需要認真落實好腐蝕試驗和探傷工作。

2.3發(fā)揮緩蝕劑的作用提升防腐水平

這種試劑的主要作用就是干擾腐蝕化學物產(chǎn)生作用，它能夠在濃度較為合適的介質(zhì)中保持自身良好狀態(tài)，從而有效發(fā)揮自己的防護作用。緩蝕劑的用量較小，一般來說都是需要用量在千萬分之幾，當然也有少數(shù)情況下的用量在百分之幾，當然緩蝕劑的自身效果非常好，且具有較高的經(jīng)濟效益。因此在使用緩蝕劑時，一般都是只需要使用非常少量的緩蝕劑就能取得顯著的成效，還能有效緩解金屬材料的腐蝕問題，同時還能從側(cè)面彰顯出金屬材料的物理特征。

2.4合理運用襯里防護進行防腐處理

這種防腐處理擁有特定的使用條件，主要適用于一些介質(zhì)腐蝕性較大的壓力容器，或者是一些耐蝕性較弱的金屬材料中，以及耐腐蝕性較強但是價格很高的壓力容器中。到目前為止，壓力容器的內(nèi)部襯里涉及到很多不同的材料，比如一些不銹鋼材料、玻璃鋼材料以及聚四氯乙烯等，但是這種防腐處理方法所需的資金較多，施工也并不簡單[3]。

2.5科學使用防腐涂料進行防腐處理

這種涂料主要是在油漆涂料中的一種必備涂料，主要是由一些合成樹脂、橡膠或者植物油等組成的，使用環(huán)境也比較寬松，在比較艱難的環(huán)境下還能起到較好的防腐作用。通常情況下，防腐涂料是涂抹在金屬表面的，等涂料干了之后就能形成一層保護膜。這層保護膜能夠有效分隔開溶液與介質(zhì)，盡量減少二者之間的腐蝕反應(yīng)發(fā)生率，從而有效提升防腐作用。

2.6科學選擇緩腐蝕劑

充分發(fā)揮緩腐蝕劑破壞電解質(zhì)的電化學腐蝕反應(yīng)的作用，這樣能有效降低金屬表面的腐蝕反應(yīng)發(fā)生率，從根本上降低金屬的陰極和陽極反應(yīng)發(fā)生率，降低金屬的電化學腐蝕出現(xiàn)率。在緩腐蝕劑的選擇過程中，我們應(yīng)該嚴格按照相關(guān)要求來落實，由于不同腐蝕劑的濃度各不相同，介質(zhì)的溫度和酸堿度也各不相同，因此其腐蝕效果也各不相同[4]?；诖耍覀儜?yīng)該結(jié)合周圍環(huán)境和被保護金屬的需求進行科學選擇。科學利用緩腐蝕劑能夠有效提升防腐效果，還能提升經(jīng)濟效益，因此這種防腐處理方法得到了較為廣泛的運用。

利用外加電流法進行防腐處理。這種方法主要把附加電極和被保護的金屬分別看作電池的兩級，被保護的金屬看成陰極，在外加直流電的作用之下獲得相應(yīng)的保護，主要的適用范圍是河水或者土壤中的金屬設(shè)備防腐處理。

總之，對化工壓力容器腐蝕的影響因素及防腐策略分析，有利于促進對壓力容器腐蝕影響因素準確把握的基礎(chǔ)上，采用有效的防腐策略，減少其腐蝕問題的發(fā)生，從而有效控制壓力容器腐蝕對化工設(shè)備及其安全性的不利影響。

參考文獻

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[3]劉春娜，孫曉蔚.壓力容器設(shè)計若干技術(shù)問題解析[J].浙江冶金，2017（01）：5-6.

[4]袁文彬，朱建新，方向榮，莊力健，亢海洲，程偉.壓力容器與管道腐蝕案例庫的設(shè)計研究[J].石油化工腐蝕與防護，2016，33（05）：9-12.