化工壓力容器腐蝕原因及防腐策略

王玉亮

摘 要：在開展相關化工生產工作時，壓力容器設備有著舉足輕重的地位。當壓力容器發生腐蝕時，與之相關的化工反應也會受到影響，并且腐蝕了的壓力容器會引起很大的安全隱患。本篇文章通過介紹化工壓力容器腐蝕類型，以及影響其腐蝕速率的重要因素，積極提出相應的防腐策略，以期能夠為相關從業人員提供參考意見，確保化工壓力容器的安全性。

關鍵詞：化工壓力容器;腐蝕原因;防腐策略

1 化工壓力容器的腐蝕類型

1.1 物理腐蝕

對于由各種金屬材料制成的容器來說，在某些外界環境的影響下，長期存放不當可能會發生物理溶解現象。在這種情況下容器產生損壞現象，被稱作為物理腐蝕。例如，在鋼制容器中放入熔融金屬，久而久之，二者之間便會發生物理變化，熔融金屬會對容器產生一定的溶解作用。隨著時間的增長，溶解現象變得越來越明顯，進而造成嚴重的物理腐蝕。

1.2 化學腐蝕

如果容器的表面是金屬材質的，在其中放入化學物質時，二者接觸便會產生直接的化學反應，原材料的材質隨之發生了改變，進而導致容器遭到損壞，這便是化學腐蝕。通常是干燥氣體以及一些非電解質溶液，最容易誘導化學腐蝕發生。當容器與其中盛放的化學物質發生腐蝕時，金屬原子展開電子交換的對象通常是氧化劑，在這樣條件下，發生的氧化還原反應不會產生電流。

1.3 電化學腐蝕

對于化工壓力容器來說，造成其腐蝕的最主要因素就是發生了電化學腐蝕。這種反應的腐蝕程度相較于物理腐蝕和化學腐蝕來說都更加強烈。在開展相關化工生產工作時，電解質溶液隨處可見。這對于發生電解質反應來說，提供了良好的反應環境。從電化學的機理方面來看，電化學腐蝕是在陰極和陽極的基礎上，在二者之間構成電流回流形成的。電化學腐蝕時，金屬離子做陽極，其失去電子進而以離子的形態，進入到電解質溶液中。氧化劑作為該反應中的陰極，其主要任務捕捉金屬中剩余的電子。電化學腐蝕不僅是單一的電化學過程，同時，也可應用到其他作用中，形成更為復雜的反應過程。

2 化工壓力容器腐蝕產生的原因

2.1 壓力容器本身的特點

化工壓力容器腐蝕程度主要是由其材料特性決定的，容器所用材料的化學性質是否穩定，以及其雜質含量的多少對于反應速率有著重大影響。如果材料中夾雜一些惰性物質，其腐蝕速率就會明顯增加。其次，影響其腐蝕速率的還有金屬材料的表面晶型，以及其氧化狀態。晶間腐蝕通常出現在粗糙的晶體材料上，而在其表面覆蓋一層氧化膜，就可以提高其耐腐蝕性。例如，不銹鋼材質的容器，在發生腐蝕的情況下，其焊縫金屬會導致晶間腐蝕現象。腐蝕沿著晶粒之間的間隔，不斷延伸到金屬的內部，進而材料的耐腐蝕性能幾乎完全消失。在制造容器的過程中，對材料進行煅燒，冷卻等操作步驟，金屬會產生一定的形變，隨之伴隨著較強的內應力，這種內應力對于金屬來說也是起到加劇腐蝕作用的。除此之外，合金元素也會對于容器的腐蝕程度有著一定的影響，種類和含量有著較大差異的合金元素，對于腐蝕的敏感性也不同。

2.2 生產現場的因素

在化工壓力容器的生產過程中，通常會接觸到酸、堿、鹽等一些具有腐蝕性的物質，這一類物質非常容易造成壓力容器的腐蝕現象。雖然金屬容器具有一定的抵抗能力，能夠抑制介質的腐蝕，但是當相應的介質濃度很大時，便會超過容器材料的忍受極限，這樣就會對容器造成嚴重的腐蝕。根據研究表明，介質溫度的提高，能夠有效加強介質之間的對流現象，導致介質的電阻不斷降低，這對于發生電化學腐蝕來說是有利的前提條件。同時，過大的壓力也會對數的腐蝕起到推動作用，當壓力不斷增大時，氣體在戒指中的溶解度也會隨之升高，這樣一來相關電化學反應速率加快。

3 化工壓力容器的防腐策略

3.1 選擇合適的主體材料

在對化工壓力容器展開設計的時候，應嚴格按照相關要求選用更為合理的材料。在開展設計工作時，應該盡量做到減小應力集中。對于容器成品來說，其金屬材料的表面不應該存在著缺口或裂縫，以達到降低腐蝕速率的目的。其次，設計理念還應當與容器的具體用途、與實際使用環境進行結合。在壓力容器的設計中，應該以相關文獻為主要選材依據，按照其原則嚴格執行。除此之外，還應該一些注意力放在介質對于主體材料的影響作用上。

3.2 選擇合理的環腐蝕劑

緩蝕劑具有良好的抗腐蝕作用，其能有效地減緩容器的腐蝕現象，它是由一種或者是一組特殊的化學物質組成的。當金屬材料的表面被少量的緩釋劑覆蓋后，其金屬材料的力學性就會有很好的保障。將一些特殊定制的緩蝕劑，添加在盛放某些戒指的化工壓力容器中，其腐蝕速度甚至可以降低至零。因此，在化工壓力容器防腐方面，添加相應的緩釋劑是一種非常理想的選擇，屬于十分經濟的金屬防腐技術。緩蝕劑在金屬與介質之間起到相應的作用，可以有效阻止發生電化學腐蝕。由于緩蝕劑覆蓋在了金屬的表面，那么構成電化學的陰極和陽極之間便會受到阻礙，這樣金屬發生電化學腐蝕的速率便會有所減緩。除此之外，還有氧化膜，沉淀膜以及吸附膜等不同類型，都能夠達到有效抑制壓力容器腐蝕的速率。在這種情況下，金屬很難發生離子化，進而減緩了金屬的腐蝕現象。或者，在金屬表面形成沉淀，其通常與緩釋劑分子，或者腐蝕介質中的金屬離子產生相互作用，覆蓋在陰極表面，使金屬和介質之間的離子交換作用很難開展下去，進而改變其表面的性質，達到抑制金屬腐蝕的效果。

3.3 改善焊接質量

對于金屬材料來說，其焊接部位如果存在一定的殘余應力，便會在很大程度上導致腐蝕斷裂。想要有效地消除金屬材料中存在的殘余應力，可以將焊接質量不斷提高，通過對焊縫區域的金相組織進行改善，不斷提高其耐腐蝕性。到目前為止，在對不銹鋼材料展開焊接工作的過程當中，電弧焊以及氬弧焊工藝被廣泛應用于其中。但是不管應用于哪一種工藝，都必須以結構焊接規范的重要準則為前提依據。在開展相關焊接工作時，對其使用的焊條等焊接材料要適當選擇，并且焊接材料還都必須通過質檢機構的檢測要求。對壓力容器進行焊接之前，要對所操作的金屬材料有著充分的了解。在其淬硬性、焊縫厚度等方面，充分考慮其特性，并且做好預熱工作。在焊接工作完成后，還要及時開展相應的熱處理。除此之外，應該注重對相關材料展開晶間腐蝕測試，這樣便可以有效避免化工壓力容器不達標現象的出現。

3.4 做好壓力容器管理維護

在開展化工壓力容器制作的過程中，需嚴格按照壓力容器的各項使用規定卻執行操作。對于容器的腐蝕情況要做到及時掌握了解，一旦發生化工壓力容器發生腐蝕，或者其自身有著一定缺陷時，應盡快制定出相應的補救措施，防止其進一步腐蝕擴散，保證相關設備能夠安全、穩定的運轉下去。相關工作人員要深入的研究和分析各個腐蝕設備，對于其發生腐蝕的原因徹查清楚，并積極制定有關防御措施，避免該類造成腐蝕的原因重復出現，從而降低腐蝕現象出現的幾率。

4 結束語

對于化工壓力容器來說，其腐蝕現象的產生為化工生產工作帶來了重大的安全危害。因此，加強對容器腐蝕的重視刻不容緩。本篇文章通過分析化工壓力容器腐蝕影響的因素，對于該設備的工作環境以及腐蝕規律進行深入了解，制定了一定的防腐策略。旨在能夠抑制其腐蝕速率不斷減慢，進而達到使容器壽命延長的目的，確保化工生產相關工作能夠更加安全更加穩定的運行下去。

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