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壓力容器常見腐蝕問題及對策

2018-12-26 11:56:34 作者：李敬文，侯嫚丹，劉輝來源：中石油哈爾濱石化分公司，黑龍江財經學院分享至：

1壓力容器中常見的腐蝕問題分類

1.1金屬材料本身

金屬材料本身具有化學性質，經過長時間的研究和證實，金屬材料的腐蝕很大程度上取決于合金的腐蝕速度及合金含量。這說明石油化工生產中壓力容器所摻雜的雜質也會導致金屬出現腐蝕現象。因此，在探討常見的腐蝕問題過程中，首先要考慮的就是金屬材料本身這一主要因素。在壓力容器中，容器金屬表面粗糙程度越高，越容易受到腐蝕，若金屬表面有一層氧化膜，則會耐腐蝕。金屬晶粒越粗，腐蝕速度越快。此外，壓力容器在制造過程中所受到的冷、熱加工會產生較大的內應力，這也會讓金屬更易遭到腐蝕。

1.2環境因素

在石油化工生產中存在著一些腐蝕性介質，例如：酸、堿、水、氧等，這些因素的混合也為壓力容器發生腐蝕現象提供了重要的外部環境。通常情況下，金屬材料對普遍腐蝕介質都有一定的適用范圍，例如：介質溫度越高，容器壓力越高，腐蝕速度也就越快。介質流動速度越快，壓力容器越易受到腐蝕，這是因為溶液速度不斷增加，強化了物質的擴散與對流，加快了腐蝕產物的脫落速度，進而造成嚴重的沖擊與磨損，加快金屬的腐蝕速度。此外，壓力容器設計不合理，選材不當，加工質量差等因素，也為金屬腐蝕提供了預備環境。

1.3物理腐蝕及化學腐蝕

物理腐蝕是指單純由物理溶液起到的破壞。一般情況下液態金屬更易發生物理腐蝕。這一腐蝕現象不是由于化學反應所導致的，而是由于鐵被液態鋅所溶解而發生的損壞。化學腐蝕是指金屬表面與非電解質之間所發生的化學反應，這一反應通常發生于干燥氣體中或非電解質溶液中，直接發生氧化還原反應，導致腐蝕產物的形成。

1.4應力腐蝕

應力腐蝕是指壓力容器由于拉應力作用所造成的延遲裂紋，這是一種速度較快且破壞性較強的腐蝕現象，通常會在沒有明顯變形的前提下迅速發生變化。

2解決壓力容器腐蝕問題的對策

2.1表面覆蓋法

表面覆蓋法是指在金屬表層覆蓋一層致密的保護層，這樣可將金屬介質隔離。例如：在壓力容器中涂抹油漆，覆蓋搪瓷等，這樣可避免鋼鐵制品與空氣、水等介質接觸。此外，也可在鋼鐵表面鍍上其他金屬，并通過這些金屬氧化而形成致密的氧化物薄膜以降低空氣對鋼鐵的腐蝕程度。

2.2電化學保護

電化學保護法是基于化學防腐蝕原理對相應金屬設備進行維護，分為陰極保護和陽極保護。陰極保護包括電流陰極保護及犧牲陽極保護兩種，二者在原理上幾乎相同。此外，陽極保護利用外加電流供電，使用范圍較窄，主要適用于在氧化介質中對鋼鐵的保護。

2.3外加電流法

外加電流法是指將被保護金屬和另一附加電極相結合作為電池的兩極，并且將被保護金屬作為陰極，通過外加直流電的作用使陰極受到有效保護。這一方法主要用于防治水污染和金屬設備的腐蝕，避免壓力容器受到嚴重腐蝕而影響其正常工作。

2.4采用緩蝕劑

在石油化工生產過程中，為避免壓力容器出現腐蝕現象可在施工過程中加入緩蝕劑，這不僅能起到良好的防腐蝕效果，還能獲得較高的經濟效益。在實際應用過程中，加入少許緩蝕劑可讓金屬材料在介質中的腐蝕速度大幅降低，同時還能保持金屬材料原本的物理機械性能。

2.5提高焊接質量

在焊接前必須要經過焊前預熱，之后進行焊后穩定，嚴控焊縫質量，決不可存在缺陷，切實提高焊接質量。同時，工作者要根據鋼材的淬硬性，焊接的具體厚度及具體使用條件等因素進行焊前預熱。此外，應進行外觀檢查和晶間試驗，提高焊接質量能有效提高壓力容器的抗腐蝕性。

2.6主體材料的選用

根據壓力容器的用途、價值、抗壓性、溫度等因素，在制作過程中要注重主體材料的選用，應將不同材料組合形成耐腐蝕合金或添加合金元素，這樣可提高壓力容器的抗腐蝕能力。例如，在鋼中加入鎳元素，可有效增強其防腐能力。

3結語

綜上所述，壓力容器一旦遭到嚴重腐蝕不僅會影響石油化工生產工作的進度和質量，還會影響石油開采工作。相關工作人員必須時刻關注壓力容器的腐蝕問題并根據不同種類的問題擬定不同的應對方案，這樣能有效控制嚴重腐蝕問題的發生。在石油化工生產過程中，壓力容器易受到化學腐蝕及物理腐蝕因素的影響，例如，金屬材料本身、生產環境等方面。工作者可通過表面覆蓋法、電化學保護法、外加電流法等避免壓力容器遭到腐蝕，從而確保石油化工生產工作的順利進行。

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責任編輯：韓鑫

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