淺析壓力容器腐蝕的影響因素及防范措施

齊超宇

摘要：在現代社會發展的促進作用下，隨著我國工業化進程不斷加速，壓力容器的應用范圍越來越廣。然而壓力容器的工作環境惡劣，相對來說更容易被諸多腐蝕因素所干擾而對壓力容器的正常使用造成安全隱患。為了加強特種設備的安全工作，預防特種設備事故的發生，要把壓力容器的的安全運行放在首位，堅持安全第一提倡節能環保，通過有效的舉措加以預防。基于此，介紹了壓力容器腐蝕的影響因素并探討預防措施，以期為更多同行學者提供些許有價值的參考。

關鍵詞：壓力容器;腐蝕因素;影響;預防措施

引言

壓力容器作為特種設備，應用環境特殊。涵蓋機械、石油、化工、航空、輕工、冶金與國防等領域。然而壓力容器具有一定危險性，承載各類危險介質如易爆、易燃、劇毒、高溫、高壓及腐蝕物等。

1壓力容器出現腐蝕的主要影響要素

1.1外部環境原因

壓力容器的內外環境將會直接影響到其防腐性能。壓力容器承載的試劑類型較多，所含物質成本很多，不可避免的會混雜少量腐蝕性材料，比如酸性材料、堿性材料等，這些成分均極可能會導致壓力容器出現腐蝕現象。外部環境原因對壓力容器造成腐蝕影響形式是多種多樣的，其一，壓力容器在應用時出現了腐蝕情況，內壓的升高會起到明顯的催化作用，加快腐蝕反應，進而惡化腐蝕問題。其二，壓力容器當中溫度會加快反應速度，溫度上升，離子流動迅速，內部溫度每上升10℃，化學反應速率便加快2倍～3倍。其三，內部酸堿環境將催化腐蝕反應速度，酸堿環境不一樣，內部具有的離子含量也將不一樣。

1.2物料特性因素

壓力容器物料特性極大影響并決定著壓力容器的抗腐水平。第一，腐蝕速度將受到表面金屬物晶體構造密度和氧化性干擾，晶體構造密度愈大，表面愈粗糙，晶體孔縫就越大，服務物質就更易深入，越容易出現腐蝕反應。第二，在利用壓力容器時，如果內容添加的壓力太大和內部煅燒等現象，此時內部壓力很強，均有可能會導致壓力容器出現變化，進而引起腐蝕反應，如果此時內部出現H2S，則容器極可能會出現腐蝕性損壞。第三，如果壓力容器物料成分雜亂，將會加快電化學腐蝕反應速度。在成分雜亂的壓力容器內，極易符合原電池反應要讀，如果內部出現惰性材料，那么就會加快金屬腐蝕速率。

2預防壓力容器金屬腐蝕的措施

2.1主體材料的選用根據壓力容器不同的用途和所處的介質、溫度和壓力情況，在壓力容器的制作過程中，選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合金元素提高其耐蝕性可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如，在鋼中加入鎳制成不銹鋼壓力容器可以增強防腐蝕能力。除了介質的腐蝕性與選材有直接關系外，介質的易燃程度和毒性程度也直接決定著選材。如Q235-A.F不得用于制造易燃介質容器，Q235-A不得用于制造液化石油氣容器，Q235-A或Q235-B不得用于制造毒性程度為極度或高度危害介質的壓力容器。總之，壓力容器主體材料的選用不僅要根據容器的工作壓力和工作溫度及標準與規范的允許范圍，而且還應特別注意介質特性對材料性能的影響。

2.2設計合理的結構消除可能引起腐蝕介質積聚的

缺口，并注意設備金屬的組織，為了防止設備在運行過程中腐蝕，設計中盡量減少應力集中。應避免采用會引起電偶腐蝕、縫隙腐蝕、沖刷腐蝕，底部出口必須能排凈殘液，以防殘留液的腐蝕，為的是避免容器中出現死角引起積聚沉淀物的腐蝕，避免采取應力腐蝕等腐蝕破壞的不合理結構。

2.3緩蝕劑法在腐蝕性介質中加入少量能使金屬腐蝕速度降低甚至完全抑止的物質稱為緩蝕劑，緩蝕劑是一種方法簡便、經濟效果較好的防腐技術，目前已廣泛用于石油、化工、機械、鋼鐵、動力和運輸等工業部門，解決了不少嚴重的腐蝕問題。

緩蝕劑的保護效果隨著被保護金屬和腐蝕環境而異，并且各種緩蝕劑有其一定的適用范圍。只有選擇正確、用量適當才能真正起到緩蝕的作用，否則無效。例如，對于鈍化能力很弱的金屬，采用陽極性緩蝕劑，不僅無效，反而會促進腐蝕;一些多種金屬組合的結構，應該選擇對幾種金屬能同時起保護作用的緩蝕劑，或者采用能分別抑制有關金屬的復合緩蝕劑。必須注意的是，強酸中即使加有緩蝕劑，仍然有較大的腐蝕速度，所以一般只適用于除銹或去垢等短時間的酸洗場合，而不宜用作長期保護。

2.4電化學保護它和其他防腐方法一樣，有其局限性，但在一定條件下使用得當，則能獲得良好的保護效果，且比較經濟。電化學保護是根據金屬電化學腐蝕原理對金屬設備進行保護。按照作用原理不同，可分為陰極保護和陽極保護兩類。

陰極保護又分為外加電流陰極保護（電保護）和犧牲陽極保護（護屏保護）兩種，兩者在原理上完全相同，所區別的只是使被保護金屬陰極極化而輸入的陰極電流，前者靠外加直流電源，后者靠另一個電位更負的金屬的腐蝕溶解。陰極保護比較適宜于腐蝕性不太強的介質，如海水、土壤、中性鹽溶液。在強腐蝕介質中，由于電能或護屏材料的消耗太大，不經濟。電保護是利用外加電源來進行保護的，顯然可以有很大的功率，因此比護屏保護的適用范圍更為寬廣，同時電保護還可以根據保護情況隨時調節電流的大小。但是電保護需要一套直流電源和附屬的電器裝置，基本投資遠高于護屏保護，所以究竟選用哪種保護方法要視具體情況而定。這種保護方法廣泛應用于船舶、地下管道、海水冷卻設備、油庫以及鹽類生產設備的保護;在化工生產中的應用也逐年增多，如碳鋼制堿液蒸發鍋，保護前40-50天后焊縫處產生應力腐蝕破裂，保護后2年多未發現破裂;合成氨冷卻器，無保護時只能使用一年，保護后腐蝕基本停止。

3總結

綜上所述，使用過程中要加強日常維護保養，針對運行中可能出現的異常現象制定應急措施。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行。

參考文獻

[1]王嵐，姜德林.壓力容器常見腐蝕破壞的機理及預防措施[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防措施[J].科技創新與生產力，2013（05）：73-75.