压力容器常见腐蚀问题及对策
2018-12-26 11:56:34
作者：李敬文，侯嫚丹， 刘辉 来源：中石油哈尔滨石化分公司，黑龙江财经学院
1压力容器中常见的腐蚀问题分类
1.1金属材料本身
金属材料本身具有化学性质，经过长时间的研究和证实，金属材料的腐蚀很大程度上取决于合金的腐蚀速度及合金含量。这说明石油化工生产中压力容器所掺杂的杂质也会导致金属出现腐蚀现象。因此，在探讨常见的腐蚀问题过程中，首先要考虑的就是金属材料本身这一主要因素。在压力容器中，容器金属表面粗糙程度越高，越容易受到腐蚀，若金属表面有一层氧化膜，则会耐腐蚀。金属晶粒越粗，腐蚀速度越快。此外，压力容器在制造过程中所受到的冷、热加工会产生较大的内应力，这也会让金属更易遭到腐蚀。
1.2环境因素
在石油化工生产中存在着一些腐蚀性介质，例如：酸、碱、水、氧等，这些因素的混合也为压力容器发生腐蚀现象提供了重要的外部环境。通常情况下，金属材料对普遍腐蚀介质都有一定的适用范围，例如：介质温度越高，容器压力越高，腐蚀速度也就越快。介质流动速度越快，压力容器越易受到腐蚀，这是因为溶液速度不断增加，强化了物质的扩散与对流，加快了腐蚀产物的脱落速度，进而造成严重的冲击与磨损，加快金属的腐蚀速度。此外，压力容器设计不合理，选材不当，加工质量差等因素，也为金属腐蚀提供了预备环境。
1.3物理腐蚀及化学腐蚀
物理腐蚀是指单纯由物理溶液起到的破坏。一般情况下液态金属更易发生物理腐蚀。这一腐蚀现象不是由于化学反应所导致的，而是由于铁被液态锌所溶解而发生的损坏。化学腐蚀是指金属表面与非电解质之间所发生的化学反应，这一反应通常发生于干燥气体中或非电解质溶液中，直接发生氧化还原反应，导致腐蚀产物的形成。
1.4应力腐蚀
应力腐蚀是指压力容器由于拉应力作用所造成的延迟裂纹，这是一种速度较快且破坏性较强的腐蚀现象，通常会在没有明显变形的前提下迅速发生变化。
2解决压力容器腐蚀问题的对策
2.1表面覆盖法
表面覆盖法是指在金属表层覆盖一层致密的保护层，这样可将金属介质隔离。例如：在压力容器中涂抹油漆，覆盖搪瓷等，这样可避免钢铁制品与空气、水等介质接触。此外，也可在钢铁表面镀上其他金属，并通过这些金属氧化而形成致密的氧化物薄膜以降低空气对钢铁的腐蚀程度。
2.2电化学保护
电化学保护法是基于化学防腐蚀原理对相应金属设备进行维护，分为阴极保护和阳极保护。阴极保护包括电流阴极保护及牺牲阳极保护两种，二者在原理上几乎相同。此外，阳极保护利用外加电流供电，使用范围较窄，主要适用于在氧化介质中对钢铁的保护。
2.3外加电流法
外加电流法是指将被保护金属和另一附加电极相结合作为电池的两极，并且将被保护金属作为阴极，通过外加直流电的作用使阴极受到有效保护。这一方法主要用于防治水污染和金属设备的腐蚀，避免压力容器受到严重腐蚀而影响其正常工作。
2.4采用缓蚀剂
在石油化工生产过程中，为避免压力容器出现腐蚀现象可在施工过程中加入缓蚀剂，这不仅能起到良好的防腐蚀效果，还能获得较高的经济效益。在实际应用过程中，加入少许缓蚀剂可让金属材料在介质中的腐蚀速度大幅降低，同时还能保持金属材料原本的物理机械性能。
2.5提高焊接质量
在焊接前必须要经过焊前预热，之后进行焊后稳定，严控焊缝质量，决不可存在缺陷，切实提高焊接质量。同时，工作者要根据钢材的淬硬性，焊接的具体厚度及具体使用条件等因素进行焊前预热。此外，应进行外观检查和晶间试验，提高焊接质量能有效提高压力容器的抗腐蚀性。
2.6主体材料的选用
根据压力容器的用途、价值、抗压性、温度等因素，在制作过程中要注重主体材料的选用，应将不同材料组合形成耐腐蚀合金或添加合金元素，这样可提高压力容器的抗腐蚀能力。例如，在钢中加入镍元素，可有效增强其防腐能力。
3结语
综上所述，压力容器一旦遭到严重腐蚀不仅会影响石油化工生产工作的进度和质量，还会影响石油开采工作。相关工作人员必须时刻关注压力容器的腐蚀问题并根据不同种类的问题拟定不同的应对方案，这样能有效控制严重腐蚀问题的发生。在石油化工生产过程中，压力容器易受到化学腐蚀及物理腐蚀因素的影响，例如，金属材料本身、生产环境等方面。工作者可通过表面覆盖法、电化学保护法、外加电流法等避免压力容器遭到腐蚀，从而确保石油化工生产工作的顺利进行。
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