化工壓力容器防腐蝕措施控制研究

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摘要：壓力容器作為現(xiàn)階段化工生產(chǎn)中常用設(shè)備之一，其設(shè)備運行效果關(guān)乎到化工生產(chǎn)的效率性與穩(wěn)定性。而在壓力容器實際運行中，些許因素的存在使得容器出現(xiàn)腐蝕問題，進而影響到化工生產(chǎn)的安全性。鑒于此，本文以壓力容器腐蝕問題分析入手，提出保障壓力容器高效運行的防腐蝕對策，以期為化工生產(chǎn)的高效開展提供保障。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；腐蝕問題；壓力容器；防腐蝕措施

若壓力容器出現(xiàn)腐蝕問題，無論是容器性能質(zhì)量，還是容器外觀色澤，均會受到不同程度的影響，影響到容器設(shè)備作用與功能的發(fā)揮，并增大化工生產(chǎn)的安全隱患，進而限制化工企業(yè)經(jīng)濟效益的創(chuàng)造。如何預(yù)防容器腐蝕問題，保障壓力容器的穩(wěn)定、安全運行始終是化工企業(yè)的重點關(guān)注問題。

1．壓力容器腐蝕問題分析

1.1腐蝕成因

分析壓力容器出現(xiàn)腐蝕問題，具體因素在于化工生產(chǎn)過程中蘊含大量的SO2、CO2、硫化物、鹽霧等有害物質(zhì)，加之化工生產(chǎn)環(huán)境條件的復(fù)雜，致使上述有害物質(zhì)發(fā)生綜合反應(yīng)。壓力容器其材質(zhì)多為金屬，在運行期間容器材質(zhì)受到有害物質(zhì)的影響而發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，最終導(dǎo)致容器腐蝕問題的產(chǎn)生[1]。

1.2容器腐蝕類型

1.化學(xué)腐蝕是指非電解質(zhì)在容器運行過程中與表面材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致容器表面出現(xiàn)破壞與損壞。化學(xué)腐蝕問題的產(chǎn)生，多在非電解質(zhì)溶液與干燥氣體的條件中形成，非電解質(zhì)中的氧化劑通過與容器表面原子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，進而生成化學(xué)腐蝕產(chǎn)物。而在化學(xué)反應(yīng)生成過程中，電流現(xiàn)象并不會出現(xiàn)。2.電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕屬于濕性腐蝕，相較于化學(xué)腐蝕而言，電化學(xué)腐蝕會在反應(yīng)過程中生成電流，同樣會對壓力容器表面造成破壞。在電解質(zhì)溶液與金屬表面材質(zhì)反應(yīng)過程中，回路的構(gòu)成依托于介質(zhì)中的離子流以及金屬內(nèi)部金屬流。潮濕環(huán)境下，發(fā)生電化學(xué)腐蝕問題的幾率較大。3.物理腐蝕是指在物流溶解作用條件下，容器金屬材質(zhì)發(fā)生損壞。物理腐蝕的產(chǎn)生，不存在電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)，且多發(fā)于液態(tài)金屬中。例如容器盛放物質(zhì)為熔融鋅，在實際存放過程中，熔融鋅會逐漸溶解壓力容器表面，進而生成物理腐蝕的現(xiàn)象。

2．壓力容器防腐蝕措施

2.1重視對緩蝕劑的應(yīng)用

緩蝕劑溶液中囊括多種化學(xué)物質(zhì)，主要用于設(shè)備腐蝕的預(yù)防以及減緩。據(jù)相關(guān)研究表明，緩蝕劑的應(yīng)用有著良好的防腐蝕效果。在通常情況下，僅需千分之幾、萬分之幾的用量即可降低壓力容器發(fā)生腐蝕問題的幾率。若壓力容器情況特殊，也僅需利用百分之幾的用量，即可實現(xiàn)對壓力容器腐蝕問題的預(yù)防與減緩。在具體使用過程中，緩蝕劑的應(yīng)用，可以在保障容器性能質(zhì)量不受影響的前提下，促使容器在某種介質(zhì)條件下，其腐蝕問題得到抑制，甚至可以有效清除容器的腐蝕問題。所以，需加大對緩蝕劑的應(yīng)用力度，結(jié)合容器實際情況添加適量的緩蝕劑，實現(xiàn)對容器腐蝕問題的有效解決[2]。

2.2重視對容器焊接質(zhì)量的控制

作為容器設(shè)備固定連接的重要手段，容器焊接效果與容器出現(xiàn)腐蝕問題的幾率存在直接關(guān)聯(lián)。因此，需強化控制容器焊接的質(zhì)量，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求使用焊接工藝，以此消除容器尚存的殘余應(yīng)力，避免因應(yīng)力問題而增大容器出現(xiàn)裂紋的幾率。現(xiàn)階段容器焊接作業(yè)中，針對不銹鋼材料的焊接，常用焊接工藝包括氬弧焊與電弧焊。而在實際焊接作業(yè)過程中，必須結(jié)合實際情況的分析，遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，選擇合適的焊接工藝，加之在焊接前嚴(yán)控焊接材料的質(zhì)量性能，進一步提升容器焊接質(zhì)量，降低容器腐蝕問題的出現(xiàn)幾率。同時，焊接作業(yè)前，企業(yè)需提高對焊接人員素質(zhì)能力的要求，強調(diào)焊接人員必須持證作業(yè)，且具備多經(jīng)驗、高素質(zhì)，避免因人為失誤而增大腐蝕問題的出現(xiàn)幾率。另外，在焊接作業(yè)前期階段，依據(jù)對焊接厚度、鋼材淬硬性、使用條件的綜合性分析，進行焊接預(yù)熱。此外，在容器焊接完成后，結(jié)合實際情況開展外觀檢查、晶間腐蝕試驗等工作，并強化開展穩(wěn)定化熱處理，避免焊接作業(yè)后壓力容器出現(xiàn)超標(biāo)缺陷問題。最后，借助對超聲波探傷儀的應(yīng)用，進行容器探傷檢測，確保其焊接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。2.3重視對容器電化學(xué)保護強化所謂電化學(xué)保護，是指依據(jù)電化學(xué)原理，將容器設(shè)備設(shè)置成陰極，實現(xiàn)對容器腐蝕問題的預(yù)防與減緩。現(xiàn)階段常用電化學(xué)保護方法，包括外加電流、犧牲陽極方法等。針對犧牲陽極方法的應(yīng)用，是指利用鋁、鋅、合金等來充當(dāng)陽極，其電極電勢更低，然后在金屬上固定，進而形成腐蝕電極，發(fā)揮出預(yù)防與減緩腐蝕問題的作用；針對電流外加方法的應(yīng)用，則是將另一附加電極與金屬當(dāng)成腐蝕電池中的兩個極。其中金屬充當(dāng)為陰極，通過對直流電的外加，達(dá)到保護金屬不被腐蝕的目的，適用于河流、土壤中的金屬設(shè)備。

2.4重視對防腐蝕材料涂抹

通過防腐蝕材料的涂抹，可起到預(yù)防腐蝕的作用，常用防腐蝕材料包括：（1）油脂涂料。該材料具有經(jīng)濟性、涂刷性較強、提升表面濕潤性的等特點。但是在實際應(yīng)用過程中，油脂材料的機械性能相對較差，且漆膜相對較軟，涂抹后需較長的周期才能干燥。同時，油脂材料的防水性相對較差。（2）生漆。生漆材料的應(yīng)用具有較強的附著力，可以提升容器表面的光澤度，其漆膜堅韌性較強，在抵抗油性腐蝕、水腐蝕等方面表現(xiàn)優(yōu)異。但此材料的應(yīng)用存在一定缺點，如生漆材料具有毒性，在材料涂抹、使用過程中，若人員防護不到位，極易出現(xiàn)皮膚過敏的問題。（3）酚醛樹脂材料。酚醛材料在現(xiàn)階段容器保護中的應(yīng)用較為少見，雖然此種材料的應(yīng)用有著較為理想的抗腐蝕效果，但是應(yīng)用成本較高，且施工過程極為繁瑣。（4）環(huán)氧樹脂材料。此材料應(yīng)用有著較好的腐蝕抵抗效果，常用固化劑包括芳香胺及其改性物、聚酰胺樹脂等。

2.5強化對襯里防護的應(yīng)用

針對容器材料的選擇，因容器內(nèi)介質(zhì)存在較強的腐蝕性，而部分耐腐蝕材料價格昂貴，且目前適用于壓力容器內(nèi)部的材料相對較少。此時，可以借助對襯里防護措施的應(yīng)用，來提升容器的防腐蝕效果。以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為依據(jù)，結(jié)合實際容器設(shè)置需求，綜合考慮容器介質(zhì)壓力、溫度、特點等因素，選擇不銹鋼、搪玻璃、玻璃鋼、鈦、聚四氟乙烯等材料進行襯里防護。不同材料所起到的防護效果不同，所以需結(jié)合實際防腐蝕要求，合理選擇襯里材料。

結(jié)束語：

壓力容器防腐蝕性能與效果關(guān)乎到化工生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性，對此，化工企業(yè)需重視對上述防護措施的應(yīng)用，進一步提升壓力容器防腐蝕效果，減輕容器腐蝕問題，為化工生產(chǎn)的高效、高質(zhì)量的開展打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]饒謀生.淺談化工壓力容器腐蝕的影響因素及防腐策略[J].化工管理,2018,000(023):44.

[2]王彬彬,高鑫.化工壓力容器防腐蝕措施探討[J].科學(xué)家,2017,005(016):P.48-49.

作者：趙志鵬 李坤 單位：中國核電工程有限公司鄭州分公司