压力容器腐蚀的影响因素及防腐对策

压力容器腐蚀的影响因素及防腐对策

赵冲

洛阳石化工程设计有限公司，   河南  洛阳 471012

摘要：近些年腐蚀问题备受关注，政府出资解决防腐工作，但效果不乐观。压力容器腐蚀的原因多，在研究损坏压力容器时，主要查看损坏部位的材质、特征，按照破坏和冶金等理念分析形成原因。只有实施有效的防腐措施，才能延长使用压力容器的寿命，避免压力容器出现腐蚀而产生恶性事故，维持人们生命安全。本文主要阐述压力容器腐蚀的影响因素及防腐对策，仅供参考。

关键词：压力容器；影响因素；防腐对策

压力容器是工业生产使用次数最多的设备，可在化工、石油等多个领域使用。压力容器失效方式多数表现为破损、腐蚀和开裂等，压力容器及附件会由于物料开裂、改变等原因引发事故，此些事故是由于腐蚀导致。完整压力容器会因使用过程忽视腐蚀问题，使设备损坏，导致安全事故出现，因此要及时预防腐蚀问题的出现。

一、阐述压力器腐蚀的相关因素

（一）物料特性因素

压力容器物料特性影响着压力容器的抗腐水平情况，腐蚀速度是由金属物晶体构造的密度和氧化性所决定，晶体构造密度大，则表面粗糙情况越严重，出现的晶体孔缝越大，会深入更多的物质，从而出现腐蚀反应。在使用压力容器时，若是压力增加，则可能会使压力容器出现变化，从而产生腐蚀反应。若是内部有硫化氢，会让容器出现腐蚀性损坏。压力容器物的成分多，会加速原电池反应要求，但如果是内部有惰性材料产生，则会加速腐蚀金属的效率。
（二）外部环境因素
    压力容器内外环境决定着防腐蚀的情况，压力容器承载试剂多，比如压力容器在应用时有腐蚀情况，不会加速温度的上升，使反应速率加快。内部温度上升时，化学反应速率也会上升的更快，因此内部酸碱反应会加速腐蚀反应的效率。酸碱环境不同，内部含有的离子含量也存在着差异。
（三）压力容器腐蚀的类型
    第一，物理腐蚀。物理腐蚀被称作物理溶解腐蚀，它属于物理变化过程，和化学反应无关；第二，化学腐蚀。化学腐蚀指的是压力容器的内部表面和化学物质接触，直接产生化学反应而损坏容器。化学腐蚀出现时，金属原子和氧化剂会生成氧化还原反应，在此过程中不会有电流出现。化学腐蚀通常是在干燥气体或者非电解制溶液中产生；第三，电化学腐蚀性。电化学腐蚀是由于压力容器腐蚀破坏，在生产中电解质溶液使用多，这也为电化学腐蚀提供着电解质环境。电化学腐蚀的阳极和阴极，两者能够构成电流回流。电化学腐蚀中阳极金属失去电子，同时以离子形态流入到电解质溶液中，电子是被阴极所捕获；第四，应用力腐蚀。压力容器内部搅拌影响因素多，比如搅拌石油化工的原料，又或者化学反应在翻转流动。各混合掺杂的物质在运动中会冲刷压力容器的内壁，在挤压或粘拉的情况下将其称作应力作用，腐蚀应力作用被称作应力腐蚀，此种腐蚀在压力容器外不会有变化产生。发展速度快，不易被发现，但会有严重的破坏性。
二、阐述防范压力容器腐蚀的相关措施
    压力容器腐蚀现象是由多种因素所影响，因此需要实施有效的措施，防止产生腐蚀情况，减小腐蚀速率，提升使用压力容器的时间和安全性。
（一）使用缓蚀剂
    容器金属外表添加缓蚀剂，能够提升防腐的水平，减缓腐蚀速度。添加缓蚀剂的成本低于其他防腐工艺，并且有着明显的效果。在控制化学腐蚀和电化学腐蚀中有着针对性，实际的成分是氧化膜、吸附膜、沉淀膜，吸附膜的缓蚀剂能够提升压力容器外表金属的防腐水平，是一种有机物氧化膜反应，实际属于氧化剂与试剂内的还原性物质开展的氧化还原反应，衍生出的物质会在内部附着成保护膜，减小腐蚀的效率。
（二）合理使用材料，探究新材料
    在选择压力容器材料时，会从根源处减小腐蚀容器的概率，根据使用情况和标准选择压力容器材料。考虑材料抗腐蚀性的基础上也要考虑材料的高温情况，避免出现物理腐蚀的可能性。根据实际情况选择使用的材料，承载容器具有较强的还原性，或者在潮湿的情况下防止使用铁质压力设备，同时根据标准与要求选择材料，重视材料构造情况，不可使用缝隙大的材料，避免由于渗透而出现腐蚀。一般要使用碳钢用作生产压力容器的物料，铸造原料也要合理选择。在压力容器发展过程中，科技也在不断进步，出现多种新型材料。各压力容器使用的原料一般是合金物料和金属物料，符合物料标准。合理使用金属物料与合金材料的抗酸碱性，在后期工作中，研制新型材料要受到关注[1]。
（三）开展电化学防范工作
    电化学防范是为了避免压力容器金属外表有腐蚀情况产生，从而变成阴极开展保护工作，首先施加电流阴极防护法。指的是外部加入直流电源变成金属材料，从而改变阳极电子方向，使其在压力容器中变为阴极方向，避免受到腐蚀，但要确保始终供电。其次是牺牲阳极防护法，压力容器中固定放入活动物料，例如锌、铝物质，是取替压力容器金属外表，从而变成原电池。阳极施加电流阳极防护法可以快速调节电流，同时也要根据实际情况设计电流的大小。阳极保护是使用金属在电解质溶液中依赖阳极极化构建的钝态特性保护法，有着保护作用和经济性。但此种方式使用范围小，只能保护氧化性介质中的钢铁。强氧化介质若是使用合适，则能够获得理想的保护效果，节省更多的经济费用，比如碳化塔冷却器

[2]。
（四）健全外部环境，合理设计结构
    健全外部环境，能够避免压力容器被腐蚀，不可在高温和湿度大的环境下使用容器，同时也要使用电镀法，优化材料使用的环境。电镀法是指应用间接原料在导电体上，从而提升材料防氧化性能，使用电镀法能够有效避免出现应力腐蚀的情况。将会引发腐蚀介质累积的缺口消除，同时也要组织金属设备。为避免设备在运行中产生腐蚀，要在设计中减少集中应力。为防止实用冲刷腐蚀、缝隙腐蚀，要在底部出口将残液排净，避免有残液出现腐蚀。同时也要保证容器中死角无累积的沉淀物腐蚀情况出现，要减小应力腐蚀等不合理结构出现[3]。
（五）合理使用防腐涂料，提升焊接质量
    防腐涂料包含着多种原料混合调制，在变更后要在材料表层构成微孔薄膜，从而增加腐蚀介质，扩散阻力。防腐涂料通常使用的具有腐蚀性，表面防腐衬里间隔的介质和容器内壁接触，因此会在具有较强腐蚀性的环境下生存。衬里材料要考虑到压力、温度、介质和施工难度，为防止焊接出现缺陷，在开展压力容器焊接工作时，要先使用适当的无损检测手段检测焊缝，同时根据各材料开展热处理工作，减小由焊接裂缝产生的应力，增加压力容器稳定性。压力容器承受着介质温度情况，因此在制造设计压力容器时要选择主体材料，提升压力容器的抗腐蚀性。在日常也要维护管理压力容器，使其能够安全平稳的运行。企业应健全管理体制，让压力容器的相关规章制度落实检修工作，若是发现腐蚀情况，则应及时制定处置方案，避免扩散腐蚀[4]。

结束语：

综上所述，腐蚀是因金属物料和四周环境产生的自然反应引发的损害，甚至会有流体外泄和物料磨损情况出现。腐蚀有着危害性，无法估计耗费量，危害到大家的生命安全，因此要开展防腐工作。只有避免压力容器腐蚀，才能够减小安全事故出现。

参考文献：

[1]刘建伟.化工压力容器腐蚀影响因素及防腐策略分析[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(14):27-28.

[2]申川.化工压力容器腐蚀影响因素及防腐探讨[J].设备管理与维修,2020(18):127-128.

[3]廖晓君.探究压力容器腐蚀的影响因素及防腐策略[J].化工管理,2018(26):74-75.

[4]饶谋生.浅谈化工压力容器腐蚀的影响因素及防腐策略[J].化工管理,2018(23):44.