化工壓力容器腐蝕檢測及影響因素分析

【摘要】化工壓力容器處于高溫、高壓和磨損等狀態下工作，危害的主要來源是腐蝕，很多化工壓力設備出現破裂故障都是由腐蝕導致的。對待化工壓力容器的規劃及運轉時，要特別關注金屬腐蝕的問題。基于此，本文以化工壓力容器為出發點，以腐蝕檢測為切入點，探究化工壓力容器腐蝕檢測技術，分析化工壓力容器腐蝕檢測的影響因素，并對此提出相應的腐蝕檢測質量控制技術策略，以期為化工壓力容器腐蝕檢測作業提供借鑒。

【關鍵詞】化工壓力容器；腐蝕檢測；影響因素

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.06.051

Corrosion detection and influencing factor analysis of chemical pressure vessels

LI Juncheng

（Henan Boiler and Pressure Vessel Safety Inspection Research InstituteAnyang Branch，Anyang 455000， China）

Abstract： Chemical pressure vessels work under high temperature， high pressure， and wear conditions， and the main source of harm is corrosion. Many chemical pressure equipment ruptures and malfunctions are caused by corrosion. When planning and operating chemical pressure vessels， special attention should be paid to the issue of metal corrosion. Based on this， this article takes chemical pressure vessels as the starting point and corrosion detection as the entry point， explores the corrosion detection technology of chemical pressure vessels， analyzes the influencing factors of corrosion detection of chemical pressure vessels， and proposes corresponding quality control technology strategies for corrosion detection， in order to provide reference for the corrosion detection operation of chemical pressure vessels.

Key words： chemical pressure vessels； corrosion detection； influence factor

據相關資料統計，壓力容器因腐蝕所導致的爆炸產生事故的概率占到80%，嚴重時會導致人員以及財產受到損害。壓力容器產生腐蝕，是由容器與周邊環境以及材料的破壞或變質所引起，大部分的壓力容器是由金屬構成，壓力容器被腐蝕主要以金屬腐蝕為主，金屬腐蝕又可以分成化學腐蝕以及電化腐蝕兩種，被腐蝕的狀態可分為局部范圍腐蝕和均勻腐蝕[1]。對金屬腐蝕的規律性進行了解，可有效提高壓力容器的壽命以及安全性，第一時間進行判斷與處理，避免造成損失。

1）通過檢測能夠獲取，壓力設備在運行期間操縱情況的相關數據，尤其是受壓部件以及殼體具體被腐蝕的情況，細小裂紋的形成和裂紋的寬度，從而設計出高效的養護措施，降低過程的檢測壓力。2）通過檢測能夠收集腐蝕的形成原因，以及操控參數之間相關聯的信息，有利于對故障進行分析，優化腐蝕操縱，確保設備能夠穩定地工作。3）通過實時監控容器的腐蝕情況，可以對容器的相關數據進行同步修正，而且通過監控收集具體的腐蝕數據，能夠使設備科學、高效地運轉。4）利用實時腐蝕檢測，能夠優化容器的工作環境，保證壓力容器擁有良好的運轉性能，而且可以增加壓力容器的使用周期，增加壓力容器的利用率，降低因為檢修導致的經濟虧損，增加利潤率。5）通過開展長期性的腐蝕檢測，能夠組建成壓力容器使用數據庫，然后利用數據庫推算出壓力容器的使用周期，為容器的養護、替換打好基礎；通過實時腐蝕檢測的進行，避免腐蝕導致設備癱瘓的現象出現[2]。

2.1外部檢測技術

針對壓力器外部實行檢測，其具體檢測方向是表層是否出現裂縫、扭曲還有局部過熱的現象；壓力設備安全部件是否出現異常狀態；螺栓有沒有被禁錮到位；壓力設備的基本方位是否出現改變，比如傾斜或是下沉的現象。對于壓力設備外部檢測來講，關鍵就是相關檢測工作人員的日常巡檢工作一定要做到位，以及設備的操作人員，在應用期間一定要重視檢測工作，如果發現壓力設備表面出現不正常的狀況，一定要立即報告給相關檢測人員，及時采取措施，防止造成壓力設備損壞，進而造成更大的損失[3]。

2.2表面缺陷檢測技術

基于化工壓力容器表面缺陷檢測方式主要有兩種。一種是磁粉檢測。當下化工壓力設備的構成材質主要是不銹鋼合成材以及碳素鋼，這類材質含磁量較低，這就使得壓力設備的矯頑力較低，盡可能選擇連續檢測的方式，利用外部施壓帶動壓力設備磁化，之后把磁粉倒置在容器表面開始檢測，但是磁粉檢測的形式實際上有很多種，要按照壓力設備的具體特性進行選擇。另一種是滲透檢測。滲透檢測技術對溫度有一定要求，通常最佳的檢測溫度在20度上下，最高不能超過40度，最低不能小于10度。應用在化工壓力設備的檢測中，要注意缺陷表面不能留有妨礙滲透檢測的液體或是固體物質，這樣才能保證滲透檢測的準確性。由于滲透劑里面含有熒光染料及著色染料，倘若壓力設備表面存在缺陷，滲透劑則會溢滿表面。這時把多出的滲透劑清理掉，待壓力設備風干后，噴涂顯像劑，在光照下就能清晰找出缺陷[4]。

2.3超聲波檢測技術

超聲波檢測技術的核心就是超聲波，在現實的檢測環境下，超聲波可以通過自身直線傳播的性能，完成對壓力設備科學高效的檢測，而且超聲波處于不同的介質中，其形成的反射波都不一致，檢測人員利用超聲波的這一特性，能夠對壓力設備中出現腐蝕的方位和具體狀況實行檢測以及做出判斷。因為超聲波本身的特性，其自身可以攜帶極大的能量，因此其在各種固體間傳遞時，造成的損失效果就很微小，所以將超聲波技術用在化工容器腐蝕的檢測上，可以反饋出優秀的效果及精準性。

2.4相控陣檢測技術

相控陣檢測技術是利用電子形式，操縱相控陣探頭集成的聲束，達成超聲波傳入、發射的形式。該檢測技術的原理是基于集成聲束達成特定區域內生成偏轉、聚焦的效果，以此來操縱陣列換能設備的陣元發射，或是收到的相位延遲。相控陣優勢為：該技術檢測速度更快以及該技術具有聚焦性能。

2.5漏磁檢測技術

磁粉檢測技術也是化工壓力容器腐蝕、檢測常用的技術之一，其能夠達成無損檢測，因此被大規模采用。但磁粉檢測期間，如磁懸液的注入及磁痕的辨別等環節基本都是用人工操作的。但隨著科技的進步，管理者越來越重視壓力設備檢測的智能性技術。這種技術不僅能減少員工勞動量，還有助于提升檢測結果的精準性，降低人為產生的誤差。漏磁方法就是比較先進的智能化腐蝕檢測技術，它的工作流程是：當鐵磁材料出現磁化后，它的表體及表體缺陷部分就會在材料的表體生成漏磁場，利用這個漏磁場就能夠發現腐蝕。漏磁檢查不只能檢測表面及附近的裂紋凹陷，還能夠從外部檢測窺測出壓力設備內的腐蝕等情況，在檢測前也不用對壓力設備表面打磨，更加適合壓力設備的實時檢測。

2.6渦流檢測技術

一是電磁渦流檢測是以電磁感應原理為參考形成的無損檢測技術。電磁渦流和交流磁場線圈產生的電流方向相反。電磁渦流形成的交流磁場也能夠生成交變磁力線，它途徑激勵線圈時，又會形成反作用電流。因此通過檢測設備中的電磁渦流，就能夠得到損毀、缺陷或是腐蝕情況等相關數據。二是脈沖渦流檢測，使用脈沖發射裝置制造出一個不斷改變的直流脈沖磁場，這種磁場能夠穿透固定厚度的保溫層以及保護層，從而造成被測物體表面形成渦流，該渦流能夠從上表面流向下表面，不過強度會持續衰減。當渦流擴散期間還會形成逆磁場，通過接收模塊就能夠監測渦流磁場的衰減變化，把衰減信號以及相關元素構成函數關系，利用對信號衰減的推演就能達成監測效果。

3.1技術選擇因素

化工壓力容器腐蝕檢測是確保企業安全生產的必要環節，腐蝕檢測的目的當然在于準確掌握腐蝕情況，并根據檢測結果采取相應的防腐措施。但在腐蝕檢測的進行階段，檢測結果會受諸多因素影響，如檢測技術的選擇是否恰當。首先檢測技術的選擇應以不會對壓力容器造成損害為前提，再結合各檢測技術的適用范圍及作用，通過對當前檢測對象及環境的了解，以嚴謹的態度就檢測技術進行明確。

3.2腐蝕狀態因素

化工壓力容器出現腐蝕，是由兩方面原因造成，一是機械原因，二是外部環境原因。所以在進行檢測前，應就壓力容器有可能發生的腐蝕狀態進行分析，還應注意壓力容器的腐蝕狀態有可能是持續的，甚至具有一定的動態特征。在進行檢測前，要做好充分的準備工作，對壓力容器的材質、壓力容器的結構設計，及壓力容器所在環境與工作狀態進行了解，掌握足夠的信息后，再明確檢測的方法。腐蝕檢測并非單一的質量安全檢測，能否實現準確檢測將直接影響壓力容器是否以穩定的狀態投入工作。

3.3人為操作因素

腐蝕檢測并非目測檢測的單一化表現，各檢測方法的應用都需要技術要求與操作要求，在進行檢測階段，即便各項準備工作都已充分，但也有可能因為檢測人員檢測態度不端正、操作技術不達標等問題，導致腐蝕檢測無法準確進行。檢測技術的應用，最終是以操作的方式進行，人為原因造成的誤差無法徹底消除，但通過科學且嚴格的管理，以及檢測人員檢測技能及職業操守的提升，可最大限度地降低誤差，確保檢測結果的準確性。

4.1根據腐蝕環境選擇檢測技術

壓力容器普遍應用于化工生產，因其多以有色金屬以及碳鋼制成，受化學影響的程度較高，同時也會受機械原因影響，兩種情況都會造成壓力容器出現腐蝕情況。在就化工壓力容器進行腐蝕檢測時，既要了解其材質構成，也要結合其所在環境，將各影響因素都考慮其中，再就檢測技術進行選擇。

4.2根據壓力容器狀態提高防腐水平

防腐檢測是為確保壓力容器能夠保持較為穩定的工作狀態，確保安全生產。防腐技術與手段的應用則能在腐蝕產生的源頭加以防范。應從壓力容器的結構狀態與工作環境狀態入手。比如在壓力容器投入使用之前，根據實際的生產需要就其材質及結構進行有針對性的調整，鎳的采用就可提升防腐的效果；同時，輔助制劑與耐腐涂層的應用也會起到防腐功效，輔助制劑具有成本低，操作簡單的特點，耐腐涂層的應用則要充分考慮材料要求與氣壓要求等。

4.3多樣化檢測方式配合

為確保檢測的準確性，為安全生產提供保障，在檢測方式的選擇上應以多種方式相結合的方式進行。首先，在檢測方式的選擇上，應以無損檢測為前提，杜絕因腐蝕檢測造成壓力容器的二次破壞；其次，檢測方式應以實際情況相結合，通過了解與分析，明確各檢測方式的作用性。檢測方式主要包括目視檢測法、超聲波測厚法、底板漏磁檢測法、底板聲發射檢測法、高頻導波檢測法，以及三維激光掃描檢測等。

4.4提高檢測準確意識

腐蝕檢測的方式方法明確之后，檢測成效的體現還要通過操作來完成，所以，在檢測環節應注重檢測意識的明確，與檢測責任的落實，這是檢測工作得以順利進行，并實現準確檢測的基礎。在進行檢測工作之前，應首先就檢測的重要性進行強調，這不僅利于精確檢測意識的形成，也利于員工清晰檢測責任，確保其在檢測環節保持正確的工作態度。

4.5注重檢測人員技術培訓

要熟練掌握各檢測技術的作用表現及操作，對檢測人員提出了較高的要求。企業應給予足夠的重視，為確保檢測人員的知識儲備、技能應用，以及職業操守都能符合檢測要求，應采取技術培訓的方式，確保檢測人員的綜合能力不落后于企業的安全生產需要。技術培訓不僅局限于崗前，也應實現崗后的定期培訓與考核，為檢測人員的檢測工作再增加一道安全屏障。

由于計算機技術的飛速發展，當下的壓力容器能夠完成無損檢測，這推動了壓力容器的腐蝕檢測逐漸走向智能化的過程。針對超聲波檢測技術來說，其通過相關性能，最后能夠達成換能裝置程序自動補償和智能判斷檢測數據等，這就避免了人工產生的誤差。在未來，隨著化工行業的不斷發展，未來的檢測要求會更高，檢測過程會更智能化。

【參考文獻】

[1]鐘雄，王銀龍，范國偉.化工壓力容器腐蝕影響因素探討[J].產業與科技論壇，2022，21（16）：47-48.

[2]劉建偉.化工壓力容器腐蝕影響因素及防腐策略分析[J].中國石油和化工標準與質量，2021，41（14）：27-28.

[3]申川.化工壓力容器腐蝕影響因素及防腐探討[J].設備管理與維修，2020（18）：127-128.

[4]王庭秀.化工壓力容器腐蝕影響因素及防腐策略[J].中國設備工程，2020（2）：131-132.

【作者簡介】

李俊成，男，1992年出生，助理工程師，碩士，研究方向為無損檢測。

（編輯：李鈺雙）