化工生產中壓力容器防腐技術

蒲小玲

（遼河油田公司油氣工程技術處，遼寧 盤錦 124010）

壓力容器是一種特種設備，在化工生產中具有重要的作用。但是在實際操作過程中，由于受到諸如介質、溫度以及壓力等操作條件的影響，使得壓力容器會產生損傷和腐蝕，由于受到金屬腐蝕就導致了實際的生產中系統的正常運轉受到嚴重的影響。從而導致了壓力容器失去應有效應甚至是遭到破壞而引發化工生產鏈爆炸，不但會造成財產損失，同時還會使得人員生命遭受威脅。因而對化工生產中壓力容器的腐蝕現象進行防護變得十分重要。文章主要從現代石油化工生產中實際遇到的問題出發，對生產工作中常見的金屬腐蝕現象以及成因進行了分析，并提出了相關措施對壓力容器所受到的腐蝕進行預防和治理，用以保證石油化工產業鏈的完整，以及生產系統的正常運行。

1 金屬腐蝕現象成因

金屬出現被腐蝕現象主要是由于鑄造壓力容器的金屬中含有的合金以及金屬和雜質，這些內在因素同外在的溫度、溶液濃度以及壓力、液體流速等外在條件相互作用下產生復雜作用的結果。

1.1 金屬自身原因

金屬會受到腐蝕首先應當考慮金屬自身所具有的化學性質，一些化學性質較活躍的金屬較易受到腐蝕。通過大量的研究對比，以及對生產實踐經驗的總結，壓力容器受到腐蝕的速度同其中所含有的合金量有著密不可分的聯系，而金屬中所含有的雜質會加速這種腐蝕速度。另外，壓力容器表面的金屬狀態以及晶型對容器受腐蝕作用有著巨大的影響，容器表面越光滑，受到的腐蝕作用越小，相反則會容易受到腐蝕；對容器表面加設氧化膜則能夠提高容器的耐腐蝕度。

1.2 外界環境影響

化工生產中一定會存在很多具有腐蝕性的物質，酸類物質、堿類物質以及鹽類物質，包括水、氧都是具有腐蝕性的介質，而這些組成了壓力容器的外部環境。金屬材料在腐蝕介質的抗性上都有著一定的范圍，所以，壓力容器在使用時，需要充分考慮到外部環境介質的化學成分以及介質濃度、種類、酸堿度以及其中的水分含量、氧含量、雜質含量等。

2 預防措施

2.1 防腐設計應用

化工壓力容器的制造以及容器的設計都需要依照相關規定具有相應的資格才能進行，目前的化工壓力容器制造設計單位都是定點單位。在對容器進行設計時要對急速腐蝕現象予以防備，避免設備的應力集中，并對缺口或者縫隙進行消除，以免腐蝕介質的聚集，并時刻關注容器金屬的結構和組織。在設計容器時，要嚴格按照相關規定中的要求進行主體材料的選擇，并需要注意主體材料同介質之間的作用關系。

2.2 緩蝕劑應用

緩蝕劑能夠有效的減緩腐蝕現象的發生速度以及降低腐蝕程度，具有較高的經濟效益以及抗腐蝕效果，是壓力容器抗腐蝕性能提高中最有效也是應用最廣的技術之一。緩蝕劑實質是一種化學混合物，被應用在金屬表面后，能夠有效減緩甚至是防止腐蝕現象的發生。緩蝕劑的一般用量為千萬分之幾，有些則提高至千分之幾，而根據不同的需求，在某些情況下提高至百分之幾。根據實際使用可以得出以下結論，在金屬材料中加入微量該化學混合物就能夠有效將介質對金屬的腐蝕度降低或者降至零，同時還會保持金屬的物理性能不變。

2.3 電化學法

電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上采取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法，主要有以下兩種：

2.3.1 犧牲陽極法

該方法是用電極電勢比壓力容器中被保護金屬更低的金屬或合金做陽極，將其固定在被保護金屬上，形成腐蝕電極，被保護金屬作為陰極而得到保護。犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用于保護工業用水中的各種金屬設備、構件和防止巨型設備如貯油罐以及石油管路的腐蝕。

2.3.2 外加電流法

該方式是通過附加電池的方式，將保護金屬作為另一個電池的陰極，同附加電極一通，在外加直流電作用下使得被保護金屬得到有效保護。該方式主要用于保護土壤以及河水中的金屬不受外界環境腐蝕。

2.4 表面覆蓋法

在金屬表面覆蓋致密的保護層，使金屬跟周圍介質隔離，這是一種普遍采用的防護方法。如在壓力容器鋼鐵表面涂油漆、覆蓋搪瓷等物質，使鋼鐵制品不與空氣或水接觸，或在鋼鐵表面鍍上一層其他金屬，如Zn、Sn、Cr、Ni等這些金屬能被氧化而形成一層致密的氧化物薄膜，阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。

3 設備的維護和管理

石油化工生產中壓力容器發生腐蝕的因素多種多樣，因此防腐蝕措施也具有多樣性，每一種都是具有針對性的，具有一定條件以及適用范圍。對于腐蝕體系不但要考慮到期抗腐蝕效果，同時應當考慮施工的難易程度以及防腐蝕操作的經濟效益，在實際的操作中有可能同時施用幾種方式進行保護。對于壓力容器的腐蝕抗性的提高是一方面，另一方面則是對設備的維護。生產企業需要根據相關規定嚴格執行壓力容器的使用規章制度，按照檢修規定對設備的檢修取樣定期進行，充分掌握容器的運行缺陷以及腐蝕狀況，在檢修時發現的問題要及時補救，從而避免由于腐蝕而造成設備的壽命縮短，以此保證壓力容器在生產系統中得以安全運行。壓力容器在運行中對其安全性影響最大的便是應力腐蝕，想要解決該類問題需要對其發生的破壞原因進行查明，充分分析、研究后采取針對性的措施進行防范才能夠制止、消除該類腐蝕破壞保證設備運行的穩定。

結語

腐蝕現象在化工安全生產中對壓力容器的破壞威脅極大，只有對腐蝕發生的原因充分了解，且對腐蝕狀態進行研究，才能有效提出解決方案。有條件的地方還能夠通過定期取樣或者掛片分析的方式對壓力容器進行研究、分析，以此有效防范容器腐蝕現象的發生，確保生產安全。

[1]叢日升.淺談壓力容器的腐蝕[J].皮革化工，2003，21（03）：43-44.

[2]梁世青.化學工業中的腐蝕與防護[M].北京：化學工業出版社，2004.