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化工壓力容器腐蝕與防護(hù)問題解答

2020-12-29 11:45:36 作者：本網(wǎng)整理來源：腐蝕與防護(hù) 分享至：

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壓力容器是指盛裝氣體或者液體，內(nèi)部承載一定壓力的密閉容器設(shè)備，貯運(yùn)容器、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器等均屬于壓力容器。近年來，隨著工業(yè)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，壓力容器已經(jīng)成為了必要的設(shè)施，有力地促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)。

壓力容器是化工行業(yè)中設(shè)備的重要組成的部分，所以在整體化工行業(yè)有著非常重要的作用以及地位，但是化工壓力容器又極易遭受腐蝕的影響，不僅會嚴(yán)重地?fù)p害設(shè)備的正常運(yùn)行，而且會制約化工生產(chǎn)的發(fā)展甚至?xí)斐砂踩a(chǎn)事故。所以化工壓力容器腐蝕問題一直是化工行業(yè)中關(guān)注的重點(diǎn)問題，采取合理的腐蝕防護(hù)措施是一項(xiàng)重要工作，也是保證化工壓力容器在使用過程中延長使用壽命的主要辦法。

01化工壓力容器腐蝕概述

腐蝕是壓力容器在使用過程中最容易產(chǎn)生的一個(gè)問題，尤其是在化工容器中。它是由于金屬與其接觸的介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)或者電化學(xué)變化作用而引起的。容器的腐蝕分很多種，可以是均勻腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕等等。不管是哪一種腐蝕，嚴(yán)重的都會導(dǎo)致容器的失效或破壞，甚至爆炸等更嚴(yán)重的后果。

外部腐蝕

容器的外部腐蝕主要是外壁和大氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng)的結(jié)果。這種腐蝕受環(huán)境因素影響比較大，在潮濕地區(qū)或多雨季節(jié)比干燥地區(qū)或少雨季節(jié)更容易發(fā)生。而就容器本身而言，外壁的腐蝕多發(fā)生于經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)或者容易積水的部位。

內(nèi)部腐蝕

容器內(nèi)壁的腐蝕主要是由于工作介質(zhì)或者它所含有的雜質(zhì)的作用而產(chǎn)生的。容器內(nèi)壁的腐蝕經(jīng)常是由于腐蝕防護(hù)措施遭到了破壞而引起的，也有可能是因?yàn)檎５墓に嚄l件被破壞而引起，由于結(jié)構(gòu)上的原因也可引起或者加劇腐蝕作用。

02化工壓力容器腐蝕防護(hù)措施

完善外部環(huán)境

完善外部環(huán)境，可以很好防止壓力容器出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。完善外部環(huán)境主要涉及兩層含義：一方面，盡可能防止使容器在高溫、濕度大等工作環(huán)境下應(yīng)用；另一方面，能夠采取電鍍方法和在介質(zhì)內(nèi)添加緩蝕劑等優(yōu)化材料自身的使用環(huán)境。電鍍方法主要指采用電解原理在導(dǎo)電體上設(shè)置一層能提高金屬材料防氧化性能的金屬，采用電鍍方法能有效防止應(yīng)力腐蝕。

添加并選用合適的緩蝕劑

容器金屬外表加上適量的緩蝕劑可以有效提升其防腐水平，減小腐蝕速度。添加緩蝕劑的成本相較于其他防腐工藝而言消費(fèi)偏低、效果明顯，尤其是針對控制化學(xué)腐蝕與電化學(xué)反應(yīng)腐蝕來講，起到了針對性成效。

緩蝕劑主要分為吸附膜類別和氧化膜類別、沉淀膜類別。吸附膜類別的緩蝕劑可以提高壓力容器外表金屬物防腐水平，屬于一種有機(jī)物；氧化膜類別的緩蝕劑自身便是氧化劑，能夠和試劑內(nèi)的還原性物質(zhì)出現(xiàn)氧化還原反應(yīng)，衍生出的物質(zhì)將附著于內(nèi)部產(chǎn)生一層保護(hù)膜，降低腐蝕速度。

注重并根據(jù)實(shí)際選用材料

選取壓力容器材料時(shí)可從根源處降低容器的腐蝕，要結(jié)合應(yīng)用狀況及各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)來選用壓力容器的物料。

其一，在考慮材料抗腐性能的基礎(chǔ)上，也要兼顧到材料的抗高溫、抗高壓等水平，進(jìn)而減小物理腐蝕出現(xiàn)的概率；

其二，結(jié)合實(shí)際情況與長須承載的溶劑類型來選用材料，比如，承載溶劑是還原性很強(qiáng)的材料或在很潮濕的環(huán)境下，就要盡可能防止采用鐵質(zhì)壓力設(shè)備；

其三，要結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求來選取材料，注重材料的構(gòu)造，不能采用晶間縫隙大的材料，防止產(chǎn)生滲透引起的腐蝕。通常主要選擇碳鋼作為生產(chǎn)壓力容器的物料，也能夠采用銅和鈦?zhàn)鳛殍T造原料。

研制新型材料

在使用與發(fā)展壓力容器時(shí)，其工藝始終在進(jìn)步，新型材料也紛紛涌現(xiàn)與利用。當(dāng)前，各種壓力容器所采用的主要原料通常是金屬材料或是合金物料，復(fù)合物料就使用在小結(jié)構(gòu)與特殊部件中。因?yàn)榇蠖鄶?shù)金屬材料與合金材料抗酸堿性能都很差，后期工作中，新型材料的研制與適應(yīng)要引起高度關(guān)注。

加強(qiáng)電化學(xué)防范

電化學(xué)防范是防止壓力容器金屬外表出現(xiàn)腐蝕反應(yīng)，使之變成陰極，進(jìn)而進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)前，主要涉及兩種方法：

① 施加電流陰極防護(hù)法，即外部加入直流電源，變化金屬材料是陽極時(shí)的電子改變方向，令壓力容器變成陰極，防止其受到腐蝕，要求長期供電。

② 犧牲陽極防護(hù)法，在壓力容器內(nèi)固定放入比金屬外面更易受到養(yǎng)護(hù)的活動物料，比如鋅、鋁等物質(zhì)，是指取代壓力容器金屬外表變成原電池陽極。施加電流陰極防護(hù)法能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)電流大小，便于結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)電流高低。

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