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壓力容器常見腐蝕問(wèn)題及對(duì)策

2018-12-26 11:56:34 作者：李敬文，侯嫚丹，劉輝來(lái)源：中石油哈爾濱石化分公司，黑龍江財(cái)經(jīng)學(xué)院分享至：

1壓力容器中常見的腐蝕問(wèn)題分類

1.1金屬材料本身

金屬材料本身具有化學(xué)性質(zhì)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和證實(shí)，金屬材料的腐蝕很大程度上取決于合金的腐蝕速度及合金含量。這說(shuō)明石油化工生產(chǎn)中壓力容器所摻雜的雜質(zhì)也會(huì)導(dǎo)致金屬出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。因此，在探討常見的腐蝕問(wèn)題過(guò)程中，首先要考慮的就是金屬材料本身這一主要因素。在壓力容器中，容器金屬表面粗糙程度越高，越容易受到腐蝕，若金屬表面有一層氧化膜，則會(huì)耐腐蝕。金屬晶粒越粗，腐蝕速度越快。此外，壓力容器在制造過(guò)程中所受到的冷、熱加工會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，這也會(huì)讓金屬更易遭到腐蝕。

1.2環(huán)境因素

在石油化工生產(chǎn)中存在著一些腐蝕性介質(zhì)，例如：酸、堿、水、氧等，這些因素的混合也為壓力容器發(fā)生腐蝕現(xiàn)象提供了重要的外部環(huán)境。通常情況下，金屬材料對(duì)普遍腐蝕介質(zhì)都有一定的適用范圍，例如：介質(zhì)溫度越高，容器壓力越高，腐蝕速度也就越快。介質(zhì)流動(dòng)速度越快，壓力容器越易受到腐蝕，這是因?yàn)槿芤核俣炔粩嘣黾樱瑥?qiáng)化了物質(zhì)的擴(kuò)散與對(duì)流，加快了腐蝕產(chǎn)物的脫落速度，進(jìn)而造成嚴(yán)重的沖擊與磨損，加快金屬的腐蝕速度。此外，壓力容器設(shè)計(jì)不合理，選材不當(dāng)，加工質(zhì)量差等因素，也為金屬腐蝕提供了預(yù)備環(huán)境。

1.3物理腐蝕及化學(xué)腐蝕

物理腐蝕是指單純由物理溶液起到的破壞。一般情況下液態(tài)金屬更易發(fā)生物理腐蝕。這一腐蝕現(xiàn)象不是由于化學(xué)反應(yīng)所導(dǎo)致的，而是由于鐵被液態(tài)鋅所溶解而發(fā)生的損壞。化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)之間所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，這一反應(yīng)通常發(fā)生于干燥氣體中或非電解質(zhì)溶液中，直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物的形成。

1.4應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是指壓力容器由于拉應(yīng)力作用所造成的延遲裂紋，這是一種速度較快且破壞性較強(qiáng)的腐蝕現(xiàn)象，通常會(huì)在沒有明顯變形的前提下迅速發(fā)生變化。

2解決壓力容器腐蝕問(wèn)題的對(duì)策

2.1表面覆蓋法

表面覆蓋法是指在金屬表層覆蓋一層致密的保護(hù)層，這樣可將金屬介質(zhì)隔離。例如：在壓力容器中涂抹油漆，覆蓋搪瓷等，這樣可避免鋼鐵制品與空氣、水等介質(zhì)接觸。此外，也可在鋼鐵表面鍍上其他金屬，并通過(guò)這些金屬氧化而形成致密的氧化物薄膜以降低空氣對(duì)鋼鐵的腐蝕程度。

2.2電化學(xué)保護(hù)

電化學(xué)保護(hù)法是基于化學(xué)防腐蝕原理對(duì)相應(yīng)金屬設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。陰極保護(hù)包括電流陰極保護(hù)及犧牲陽(yáng)極保護(hù)兩種，二者在原理上幾乎相同。此外，陽(yáng)極保護(hù)利用外加電流供電，使用范圍較窄，主要適用于在氧化介質(zhì)中對(duì)鋼鐵的保護(hù)。

2.3外加電流法

外加電流法是指將被保護(hù)金屬和另一附加電極相結(jié)合作為電池的兩極，并且將被保護(hù)金屬作為陰極，通過(guò)外加直流電的作用使陰極受到有效保護(hù)。這一方法主要用于防治水污染和金屬設(shè)備的腐蝕，避免壓力容器受到嚴(yán)重腐蝕而影響其正常工作。

2.4采用緩蝕劑

在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，為避免壓力容器出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象可在施工過(guò)程中加入緩蝕劑，這不僅能起到良好的防腐蝕效果，還能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，加入少許緩蝕劑可讓金屬材料在介質(zhì)中的腐蝕速度大幅降低，同時(shí)還能保持金屬材料原本的物理機(jī)械性能。

2.5提高焊接質(zhì)量

在焊接前必須要經(jīng)過(guò)焊前預(yù)熱，之后進(jìn)行焊后穩(wěn)定，嚴(yán)控焊縫質(zhì)量，決不可存在缺陷，切實(shí)提高焊接質(zhì)量。同時(shí)，工作者要根據(jù)鋼材的淬硬性，焊接的具體厚度及具體使用條件等因素進(jìn)行焊前預(yù)熱。此外，應(yīng)進(jìn)行外觀檢查和晶間試驗(yàn)，提高焊接質(zhì)量能有效提高壓力容器的抗腐蝕性。

2.6主體材料的選用

根據(jù)壓力容器的用途、價(jià)值、抗壓性、溫度等因素，在制作過(guò)程中要注重主體材料的選用，應(yīng)將不同材料組合形成耐腐蝕合金或添加合金元素，這樣可提高壓力容器的抗腐蝕能力。例如，在鋼中加入鎳元素，可有效增強(qiáng)其防腐能力。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，壓力容器一旦遭到嚴(yán)重腐蝕不僅會(huì)影響石油化工生產(chǎn)工作的進(jìn)度和質(zhì)量，還會(huì)影響石油開采工作。相關(guān)工作人員必須時(shí)刻關(guān)注壓力容器的腐蝕問(wèn)題并根據(jù)不同種類的問(wèn)題擬定不同的應(yīng)對(duì)方案，這樣能有效控制嚴(yán)重腐蝕問(wèn)題的發(fā)生。在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，壓力容器易受到化學(xué)腐蝕及物理腐蝕因素的影響，例如，金屬材料本身、生產(chǎn)環(huán)境等方面。工作者可通過(guò)表面覆蓋法、電化學(xué)保護(hù)法、外加電流法等避免壓力容器遭到腐蝕，從而確保石油化工生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。

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責(zé)任編輯：韓鑫

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