保温下的压力容器腐蚀及对策唐旺论文_唐旺

保温下的压力容器腐蚀及对策唐旺论文_唐旺

【摘要】:近些年来,在社会经济的快速发展下,化工生产行业也取得了巨大的进步,一些工业生产技术和设备也在快速更新,使整个化工生产的工作质量和效率都得到了大幅度的提升。而压力容器就是当前阶段化工生产中的重要仪器设备,贯穿于整个化工生产作业,发挥着非常重要的作用。但是对于压力容器来说,其本身就有较强的危险性,如果压力容器在运行的过程中发生故障,就会对设备的正常运行带来巨大的影响,会对整个生产人员的生命安全带来巨大的威胁,一旦压力容器被腐蚀,就可能导致中毒、火灾和爆炸事故的发现,会引起巨大的社会动荡,本文主要就是对保温下压力容器的腐蚀原因进行分析,并结合实际情况制定相应的解决对策。

【关键词】:压力容器腐蚀;影响因素;防范对策

1 引言

压力容器被广泛的应用在化工生产中,是化工行业生产工作的核心设备,由于化工生产涉及到各种各样的化学物质,在实际操作中,在压力容器内会产生各种形式的腐蚀,例如应力腐蚀、金属腐蚀、晶体腐蚀以及氢腐蚀等,不管是哪一种形式的腐蚀,都会对压力容器的稳定性与安全性带来巨大的影响,其中金属腐蚀是保温层下压力容器最常见的缺陷,且其危害程度也是较大的。为了使化工生产工作的顺利进行得到保障,必须要加大对压力容器腐蚀问题的研究力度,要能够对腐蚀产生的原因井深入的研究探讨,从而制定完善的解决对策。

2 保温下的压力容器腐蚀原因

2.1 施工质量不到位

(1)为了使压力容器的稳定运行得到保障,需要对其开展定期的检测工作,对于压力容器的定期检测来说,需要按照一定的比例来进行局部检测,在检测的过程中,首选要做的就是将保温拆除,并在铲除油漆之后进行检测,检测完成再对存在问题的部分进行局部修理,如果在没有对耦合剂进行处理的基础上,涂刷一道防锈底漆后直接安装保温,就会导致整个防腐涂层失效。

(2)保温层安装是检测工作完成后,设备复原的最后一道安装工序,部分施工人员在保温层安装的过程中,为了缩短工期,导致施工质量大大降低。压力保温层在经过多次的拆装之后,会出现松动问题,因此施工人员在安装的过程中,一旦接缝位置处出现松动开裂,就可能导致雨水的渗入,从而会导致设备长期在潮湿的环境中运行,时间久了就会导致压力容器的外壁被腐蚀。

2.2 压力容器本身的特点

应用于化工生产中的压力容器,一般都是金属制造的,因此如果压力容器与酸、碱、盐等介质以及其他类型的一些电解质发生直接接触的话,就会导致压力容器受到腐蚀。除此之外,在压力容器生产制作的过程中,为了尽可能使压力容器的运行安全得到保证,会在压力容器的筒体和封头上设计进出口、压力表、温度计、检查孔等类型的接口,为了实现压力容器的功能,压力容器上的这些开孔都是无法避免的。对于开孔之后的压力容器来说,不仅其筒壁的强度大大降低,其开孔附近还会形成应力集中的情况,从而导致应力腐蚀的发生。除此之外,焊接以及冲压等操作都会在压力容器中形成相关联的内应力,从而能够在一定程度上使压力容器的腐蚀速度加快。

2.3 生产现场的因素

在化工生产作业开展的过程中,为了满足生产工艺的各项需求,在实际操作的过程中经常涉及到高压、高温以及高流速等内容,其中高压、高温操作会大大提升压力容器的腐蚀速度,而高流速则会导致压力容器的磨损腐蚀加剧。同时,在生产的过程中,还会因为冒气、漏、滴等现象,使得一些腐蚀性介质流出,当这些介质在与空气中的水分发生接触后,就会形成电解质溶液,从而会对压力容器的外表面造成严重的腐蚀。

2.4 工艺原因造成保温层湿度过大

在化工生产中,常常在各种工艺和操作条件的影响下,使得压力容器在运行中需要经历间歇工作以及开停车过程。由于不同材料之间的膨胀系数有着非常大的差别,而冷热交替现象的出现,又会导致涂层的内应力大幅提升,在内应力的作用下就会导致压力容器金属表面的漆膜发生脱落,使金属完全暴露在空气中,第一道防腐措施彻底失效。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,在冷热交替的过程中,还会导致保温层出现较大的空隙,此时大气中的水汽就会从空隙进入到容器内,从而形成霜结以及结露现象,由于保温材料以及防护层的存在,从而使水汽的蒸发受到了一定的限制,使外防腐工作的开展无法顺利推行。对于压力容器的进出管线来说,对其进行保温处理是最困难的,同时也是防腐蚀工作开展中最薄弱的部位,一旦出现问题就会导致管线漏水、渗水问题的出现,从而产生非常严重的腐蚀。

3 保温下压力容器腐蚀的防治措施

3.1 完善外部环境

对压力容器运行的外部环境进行进一步的完善,能够有效避免外界环境因素对压力容器产生的腐蚀,而在对外部环境情况进行改善时,主要可以从以下两方面的内容入手:(1)要防止压力容器在高温、高压的环境中运行;(2)可以利用电镀的方式,对材料的应用环境进行进一步的优化,电镀方式的实现,就是利用电解原理在导体内部进行操作,从而使金属材料的抗氧化能力得到大幅提升,通过电镀方式的应用对避免应力腐蚀的形成,有着非常理想的效果。

3.2 添加并选择合适的缓蚀剂

对于压力容器外表面的金属腐蚀来说,可以利用添加缓蚀剂的方式来使金属腐蚀的效果和速率都大大降低。缓蚀剂的添加和其他类型的防腐工艺相比而言,不仅在防腐效果上有着明显的优势,在应用成本上也有着巨大的优势,尤其是在化学腐蚀以及电化学腐蚀的治理中,有着非常突出的效果。常见的缓蚀剂主要有以下三种类型,分别是沉淀膜类、吸附膜类以及氧化膜类。其中如果选择吸附膜类的缓蚀剂,则对压力容器金属外壁抗腐蚀能力的提高有着非常明显的作用,属于有机物的范畴;对于氧化膜类的缓蚀剂来说,其本质上属于一种氧化剂,是通过氧化还原反应在压力容器内形成一层抗腐蚀的保护膜,以此来使腐蚀的速度受到限制,使压力容器的使用寿命得到提升。

3.3 注重并根据实际选用材料

在压力容器制作选材的过程中,需要结合实际的使用情况以及生产过程中可能出现的腐蚀情况,来对制作材料进行合理的选择。(1)除了需要给予材料抗腐蚀能力足够的重视之外,要需要给予材料的抗高温、抗高压能力足够的重视,通过这种方式有效避免物力腐蚀问题的出现;(2)针对压力容器使用时需要长期承载的溶剂类型,来对原材进行合理的选择,例如如果压力容器需要长期承载还原性较强的溶剂,则需要选择非铁质的材料来制作容器;(3)对于材料的选择,还要能够满足相关标准的要求,对于压力容器内的部分构造材料的选择来说,不能够选用晶体间隙较大的材料,以此来避免在后期使用中出现渗漏问题。当前阶段,可以选择碳素钢、钛、铜等材料来制作压力容器。

3.4 加强电化学防范

对于要容器的金属腐蚀来说,可以通过电化学的形式来使腐蚀速率受到抑制,在电化学作用下,压力容器转化金属层位阴极,从而将腐蚀转移至阳极,实现阴极保护。当前阶段电化学防护的应用形式主要有两种,分别是:(1)外加电流的阴极保护法。该方法需要在压力容器的外部加装直流电源,从而使压力容器转化为阴极,提高压力容器的抗腐蚀能力;(2)牺牲阳极的阴极保护法。在压力容器中放入一些容易被氧化的金属物质,常见的有锌和铝,通过这两种材料来对压力容器的表层进行替换,从而能够实现对压力容器的保护。

4 结束语

保温层下压力容器的金属腐蚀是一种不易被发现,且危害程度非常大的腐蚀问题,对生产工作的开展、社会的稳定以及施工人员的生命安全都会带来巨大的影响,因此要给予足够的重视,要能够加强对腐蚀因素的分析力度,针对具体情况,制定科学、有效的防腐对策,为化工行业的快速发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]张卓. 保温下的压力容器腐蚀浅析及改进措施[J]. 石油化工技术与经济, 2019(2).

[2]沈振英, 骆浩. 影响压力容器金属腐蚀的主要因素及防治对策[J]. 科技视界, 2013(14):49+70.

[3]范跃瀚. 浅析压力容器腐蚀的影响因素及防范措施[J]. 世界有色金属, 2018, 512(20):236+238.

作者简介:唐旺(1969-)男,本科学历,助理工程师,主要从事特种设备检验检测工作。

论文作者:唐旺

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期

论文发表时间:2020/5/9

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