壓力容器腐蝕的影響與預(yù)防措施

李雅潔，劉建生

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院洛陽分院，河南洛陽 471000）

壓力容器腐蝕的影響與預(yù)防措施

李雅潔，劉建生

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院洛陽分院，河南洛陽 471000）

在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用下，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷加速，壓力容器的應(yīng)用范圍越來越廣。然而壓力容器的工作環(huán)境惡劣，相對(duì)來說更容易被諸多腐蝕因素所干擾而對(duì)壓力容器的正常使用造成安全隱患。為了加強(qiáng)特種設(shè)備的安全工作，預(yù)防特種設(shè)備事故的發(fā)生，要把壓力容器的的安全運(yùn)行放在首位，堅(jiān)持安全第一提倡節(jié)能環(huán)保，通過有效的舉措加以預(yù)防。基于此，介紹了壓力容器腐蝕的影響因素并探討預(yù)防措施，以期為更多同行學(xué)者提供些許有價(jià)值的參考。

壓力容器；腐蝕因素；影響；預(yù)防措施

壓力容器作為特種設(shè)備，應(yīng)用環(huán)境特殊。涵蓋機(jī)械、石油、化工、航空、輕工、冶金與國防等領(lǐng)域。然而壓力容器具有一定危險(xiǎn)性，承載各類危險(xiǎn)介質(zhì)如易爆、易燃、劇毒、高溫、高壓及腐蝕物等。諸多因素對(duì)于壓力容器腐蝕的影響不容忽視，一旦腐蝕嚴(yán)重將造成安全隱患，繼而發(fā)生泄漏或者爆炸，引起的后果將難以估量[1]。因此有必要探討壓力容器腐蝕的預(yù)防措施以最大程度保證壓力容器運(yùn)行的安全性。

1 晶間腐蝕因素與預(yù)防措施

壓力容器，晶界活躍度較高，臨近區(qū)域生成的腐蝕現(xiàn)象也就難以避免。而晶粒則具有相對(duì)較小的腐蝕性，這種腐蝕便是晶間腐蝕。這種腐蝕的破壞作用在于通過晶粒結(jié)合來降低金屬的機(jī)械剛度。此類腐蝕通常不會(huì)影響壓力容器表面的金屬光澤，但會(huì)直接削弱壓力容器的力學(xué)性能，因此危險(xiǎn)性較高。對(duì)晶間腐蝕的預(yù)防主要包括幾方面：首先，對(duì)焊縫化學(xué)成分進(jìn)行調(diào)整，加入鈦或者鈮等穩(wěn)定元素降低碳化鉻的形成概率；其次，通過對(duì)焊縫中碳含量的控制降低鉻的碳化概率，通常以0.04%以下為好，也就是“超低碳不銹鋼”材料[2]；第三，確保溫度的冷熱極端不影響到碳析出。

2 縫隙腐蝕因素與預(yù)防措施

壓力容器設(shè)備是由若干金屬構(gòu)件共同連接，螺釘、鉚、焊等是制造壓力容器的必要手段。然而這些部件的應(yīng)用必然會(huì)導(dǎo)致諸多縫隙的出現(xiàn)，腐蝕也就由此而生。對(duì)縫隙腐蝕的預(yù)防，首先減少縫隙數(shù)量，多用低琉璃橡皮墊圈等致密填料；其次選用抗縫隙腐蝕的材料；第三就是應(yīng)用電化學(xué)保護(hù)法弱化金屬內(nèi)外的短路腐蝕率。

3 小孔腐蝕因素與預(yù)防措施

小孔腐蝕是壓力容器局部腐蝕的一種，這種小孔腐蝕的不斷擴(kuò)大是致使壓力容器金屬面大片腐蝕的主要原因。對(duì)于腐蝕速度的影響，濃度、溫度等均為重要元素。它在腐蝕發(fā)生之前，金屬表面首先形成直徑達(dá)微米的微型凹陷，繼而逐漸擴(kuò)大成為“小孔”[3]。對(duì)此的預(yù)防，應(yīng)采用含鉬的不銹鋼材料，并應(yīng)用電化學(xué)保護(hù)法或者緩蝕劑對(duì)金屬進(jìn)行保護(hù)。

4 電偶腐蝕因素與預(yù)防措施

一旦電解質(zhì)溶液同時(shí)侵入兩種不同的金屬材料，則會(huì)受到電位差的影響而使電子在兩種金屬之間互流，電偶電流的產(chǎn)生會(huì)增加低點(diǎn)位金屬的溶解速度，而高電位金屬的溶解則相對(duì)緩慢，這種腐蝕便是電偶腐蝕。對(duì)此的預(yù)防，首先應(yīng)當(dāng)盡量保證兩種金屬電極電位的相似性；其次，擴(kuò)大陽極金屬面積并縮減陰極金屬面積；第三，通過墊片或者涂漆對(duì)金屬做絕緣處理并增大介質(zhì)電阻；第四，應(yīng)用陰極保護(hù)法進(jìn)行保護(hù)。

5 脆性腐蝕因素與預(yù)防措施

壓力容器材料受到循環(huán)或脈動(dòng)應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)同步作用下可能出現(xiàn)脆性腐蝕，這種腐蝕并不明顯，但相對(duì)更為嚴(yán)重。無論金屬材料是活潑還是鈍化狀態(tài)，均可能發(fā)生脆性腐蝕。對(duì)此的預(yù)防首先要盡量選擇抗腐蝕疲勞性能較強(qiáng)的材料；其次應(yīng)當(dāng)對(duì)金屬表面進(jìn)行噴涂或者鍍層處理；第三，使用氮化、噴丸等方式對(duì)金屬表面進(jìn)行強(qiáng)化。

6 氫裂腐蝕因素與預(yù)防措施

壓力容器碳鋼與低合金鋼處于含有硫化氫的環(huán)境當(dāng)中時(shí)，腐蝕發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)致使氫侵入材料當(dāng)中生成的裂紋便是氫裂腐蝕。氫裂腐蝕的開裂方向多源于金屬次表面并且呈無規(guī)則狀，斷面也多垂直于主應(yīng)力方向。一旦硫化氫環(huán)境下的材料為碳鋼或者低合金鋼，則鋼板脆化現(xiàn)象便會(huì)發(fā)生。對(duì)此腐蝕的預(yù)防方式為：首先，可以弱化金屬材料的靜強(qiáng)度性能；其次，減小對(duì)材料的加載壓荷強(qiáng)度；第三，加大對(duì)介質(zhì)材料除氫處理力度。

7 應(yīng)力腐蝕因素與預(yù)防措施

應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象指的是金屬材料或結(jié)構(gòu)受到靜拉伸應(yīng)力以及腐蝕作用下生成的破壞現(xiàn)象。這種腐蝕具有破壞性的脆性，且之前并無明顯征兆。對(duì)此的預(yù)防主要包括四方面：第一，降低應(yīng)力并除去殘余；第二，盡量選擇耐應(yīng)力腐蝕材料；第三，加強(qiáng)陰極保護(hù)力度；第四，應(yīng)用緩蝕劑或者去除介質(zhì)當(dāng)中的有害成分。

8 總結(jié)

綜上所述，使用過程中要加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)，針對(duì)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象制定應(yīng)急措施。唯有保證抗腐蝕措施有效且到位，才能最大程度保證壓力容器的安全運(yùn)行。

[1]王嵐，姜德林.壓力容器常見腐蝕破壞的機(jī)理及預(yù)防措施[J].黑龍江科技信息，2014（05）：51-25.

[2]王啟舟.淺談在用壓力容器腐蝕分析及預(yù)防措施[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2013（05）：73-75.

[3]黃煌輝.化工壓力容器腐蝕破壞預(yù)防措施的探討[J].勞動(dòng)安全與健康，2015（08）：46-47.

Effect of Pressure Vessels and Prevention of Corrosion

Li Ya-jie，Liu Jian-sheng

In promoting the development of modern society，with the accelerating process of industrialization，the scope of application of the pressure vessel wider.However，the harsh working environment of the pressure vessel，the pressure vessel and the normal use of the security risk is relatively more likely to be disturbed by many factors corrosion.In order to strengthen the security of special equipment，special equipment to prevent the occurrence of accidents，the safe operation of the pressure vessel should give top priority to promote energy saving adhere to safety first，prevention through effective measures.Based on this，this paper factors of corrosion of the pressure vessel and to explore preventive measures，in order to provide a little more academic counterparts valuable reference.

pressure vessel；corrosion factors；influence；precaution

TQ050.9；TH49

B

1003–6490（2016）04–0099–01

2016–03–20

李雅潔（1977—），女，河南汝州人，助理工程師，主要研究方向?yàn)殄仩t及壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)。