化工压力容器的腐蚀原因以及防腐措施论文_卢海

化工压力容器的腐蚀原因以及防腐措施论文_卢海

(中车长江车辆有限公司,430212)

摘要:在化工设备长期运行的过程中,化工压力容器腐蚀的影响程度较大,所以必须对设备工作环境、腐蚀的介质以及腐蚀原因和类型等形成系统化地认知,结合具体情况,采取必要的防腐控制方式,才能够有效地规避压力容器的腐蚀,有效延长化工设备的使用时间。基于此,文章将化工压力容器作为重点研究对象,阐述了具体的防腐措施,希望有所帮助。

关键词:化工压力容器;腐蚀原因;防腐措施

在石油化工行业中,压力容器的应用十分广泛,可以盛装并输送易燃易爆亦或是腐蚀性介质,同时要长时间承受高温与高压的作用,因此被列入高危性特种设备行列,在生产与使用的过程中,都应当给予高度重视,有效地规避安全事故的发生。由此可见,深入研究并分析化工压力容器腐蚀原因以及相关防腐措施具有一定的现实意义。

一、常见化工压力容器腐蚀类型阐释

一般情况下,化工压力容器腐蚀主要可以细化成物理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种类型。以下将以这三种类型的腐蚀问题为主展开重点研究与探讨,以供参考。

(一)物理腐蚀类型

化工压力容器的物理腐蚀具体指的就是物理溶解所引发的金属损坏问题,而并非是化学亦或是电化学反应所引起,致使液态金属所出现的物理腐蚀,进而导致金属物理性溶解。

(二)化学腐蚀类型

所谓的化学腐蚀,则是金属的表面和非电解质出现了纯化学反应所产生的破坏情况[1]。一般来讲,在干燥气体与非电解质溶液中的腐蚀现象被称为干腐蚀,且腐蚀过程不会产生电流。而对于高温氧化而言,则是在高温环境当中,受氧作用影响,金属形成金属氧化物。而氧气、二氧化碳、水以及二氧化硫等都是导致高温氧化的主要介质。其中,高温硫化是高温氧化一种特殊形式,受含硫介质与高温等因素的共同作用形成了金属硫化物。而在高温与碳环境中,钢铁和碳化物在相互接触的情况即可分解并生成游离碳,导致钢表面的氧化膜出现破损,向钢内部渗入并形成碳化物。除此之外,碳钢与低合金钢的钢表面,在受到高温与环境当中所含氧气、氢气与水因素的影响下,也会出现脱碳的情况,导致表面的硬度明显降低,其疲劳极限也随之下降。

(三)电化学腐蚀类型

具体指的就是金属表面和电解质溶液出现了电化学反应,属于湿反应类型,且在反应的过程中会产生电流。一般来讲,综合考虑电化学机理,腐蚀现象会出现阳极氧化与阴极还原反应。而最常见的腐蚀情况就是电化学腐蚀,不仅可以是单一电化学反应,同样也可以是在电化学、机械以及环境等诸多因素影响下的复杂过程。

第一,氢致开裂。处于湿硫化氢的条件下对于钢损伤的一种形式,会和钢形成电化学腐蚀反应,进而出现氢原子并进入到钢内部的缺陷位置。在此过程中,氢分子会不断聚集,致使局部的压力提高[2]。

第二,应力腐蚀。化工压力容器应力腐蚀也被称作是腐蚀破裂,具体指的就是承压特种设备受到腐蚀性介质的影响,导致金属壁的厚度不断变薄,而且材料的组织结构也会随之变化,直接影响其机械性能,使得承压设备被严重损坏。

二、化工压力容器腐蚀原因分析

一般来讲,金属腐蚀的过程会受到压力容器当中金属、杂质含量、合金成分与表面状态等诸多内在因素的影响,另外也会受介质温度、浓度、流动速度以及压力等诸多外部因素的影响。内外在因素的共同作用与制约下,导致化工压力容器出现腐蚀。

(一)压力容器自身特性

金属自身化学特性与金属腐蚀额的程度存在直接的联系。当处于特定腐蚀环境之下,合金的腐蚀速度和合金实际含量之间的联系十分紧密,特别是金属的表面状态与晶型也会对腐蚀程度带来影响。另外,压力容器当中所存在的杂物则会直接增加金属腐蚀的速度。在金属处于加工状态之下,特别是冷热加工很容易受焊接、冲压以及煅烧等因素的影响,进而引发变形的情况,内应力也随之增加。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对冲孔、深拉以及焊接等制造环节而言,也会出现残余应力的影响,致使腐蚀的速度明显加快,尤其是在硫化氢环境下,压力腐蚀与破裂的程度更为严重。

(二)环境的影响

在化工生产的过程中,压力容器运行的环境也存在腐蚀特征,集中表现在盐、氧以及酸等多种介质方面。如果介质温度较高,那么实际产生的压力也就越高,腐蚀的速度会随之加快[3]。另外,介质流动的速度越快,被腐蚀的几率也会越高。在这种情况下,必须要综合考虑金属材料相对于腐蚀介质的适用范围,对介质的种类、杂质、含氧量以及介质浓度等相关参数应加以控制。

若压力容器的设计结构缺乏合理性亦或是材料选择不正确,选用的加工工艺不达标等,都会对金属的腐蚀带来负面的影响。特别是腐蚀介质与温度等因素,会导致压力容器的应力腐蚀程度明显增加。

三、化工压力容器防腐措施研究

(一)压力容器材料的选用

应综合考虑压力容器的使用环境、温度、介质以及压力等情况,在实际制造的过程中,应将合金元素适当地加入其中,以保证压力容器自身的耐蚀性得以增加。这样一来,即可保证减缓腐蚀与预防腐蚀的目标得以实现。但需要注意的是,应关注介质特性影响材料的程度。

(二)缓蚀剂的合理应用

可以将浓度偏低的抑制金属腐蚀物质添加至腐蚀介质当中,使得金属腐蚀速度得以减慢。这种防腐措施在实践应用中最为广泛,将缓蚀剂加入其中,即可保证电极表面出现钝化膜亦或是吸附膜,也使得电化学腐蚀极化的程度不断加快,腐蚀电流逐渐下降。在整个过程中,应综合考虑所需保护金属的种类与腐蚀介质,进而对缓蚀剂的类型加以确定。

(三)金属表面的保护层

为有效地预防化工压力容器的腐蚀问题发生,可以在金属的表面涂上非金属保护层亦或是金属保护层,使得金属和腐蚀介质之间能够有效地隔离,进一步实现防腐的目标。通常情况下,非金属保护层主要包括了沥青、油漆与塑料等,而金属保护层则集中表现在化学镀、电镀与热镀等方面[4]。

(四)压力容器的有效管理与维护

在采取相应预防化工压力容器腐蚀措施的基础上,也必须要强调对于压力容器的管理和维护。对于化工企业而言,需始终遵循相关压力容器的使用规定与要求,综合考虑压力容器的检修规定,贯彻并落实定期检查与取样的工作。这样一来,即可对化工压力容器运行状态下的腐蚀状况以及缺陷发展予以有效地掌握,并针对存在的问题及时采取必要的补救方式,以免化工压力容器出现继续腐蚀的情况,不断延长容器实际使用的时间,进一步增强压力容器运行的安全性。

另外,在化工压力容器实际运行与使用的过程中,会反复出现受压与卸压的问题,而且还会受外界环境以及腐蚀介质影响,直接增加了腐蚀的程度。在这种情况下,应对压力容器进行定期且全面地检查,以保证能够及时发现隐患,为压力容器运行的安全性提供必要的保障,有效地规避事故发生。

结束语:

综上所述,在化工生产的过程中,很多压力容器都会受腐蚀因素的影响而失效。所以,必须对压力容器腐蚀的原因形成系统且全面地了解,结合实际情况采取必要的防腐措施。只有这样,才能够确保化工压力容器运行更加安全与有效。在上文中,针对化工压力容器的常见腐蚀类型与原因展开了分析,并提出了有效的预防腐蚀策略,主要的目的就是有效地规避化工压力容器的腐蚀,确保其实现安全运行。

参考文献

[1]李东海.化工压力容器的腐蚀原因分析以及相关防腐措施[J].中国石油和化工标准与质量,2012(16):211.

[2]任建诚.化工压力容器腐蚀影响因素及防腐策略[J].中国化工贸易,2017(31):189.

[3]杨文辉,汉正霞.化工压力容器防腐蚀的解决措施[J].中国科技投资,2017(17):266,291.

[4]杨海涛.化工生产中压力容器防腐技术研究[J].化工管理,2014(24):118-118.

论文作者:卢海

论文发表刊物:《知识-力量》2018年7月下

论文发表时间:2018/7/23

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