关于化工压力容器防腐蚀策略的探索论文_朴明皓

关于化工压力容器防腐蚀策略的探索论文_朴明皓

中国一重 辽宁省大连市 116000

摘要:随着我国化工安全技术的逐渐发展,对于化工压力容器的防腐蚀安全策略改进为我国化工安全提供了保障。化工压力容器的腐蚀问题一直是化工业中所关注的重点,如何采取合理的防腐蚀策略成为化工工作者的工作责任,也是保障化工压力容器使用寿命的主要方法。因此文章首先阐述了化工压力容器腐蚀的原因,进而提出了相应的解决措施。

关键词:化工压力容器;防腐蚀;策略

压力容器在石油化工领域应用广泛,制作材料一般多使用金属。石油化工企业在进行工业生产时,需要接触到大量的二氧化硫、硫化氢、二氧化碳等物质,这些有害物质在高温状态或者潮湿的环境中很容易发生化学或者物理等综合性的反应,是造成压力容器腐蚀的外在因素。压力容器长期处在这种恶劣的环境中,在使用的过程中,金属材料本身也很容易发生断裂破损。因此探讨化工压力容器防腐蚀策略十分必要。

一、常见的压力容器腐蚀

(一)应力作用的腐蚀

在压力容器的内部,石油、化工等原料并不是一直处于静止的状态中,而是在反应、搅拌等作用力的影响下,不断的翻腾、旋转、流动。各种化学物质混合掺杂在一起,甚至形成粘稠状态的原料在持续的运动中必然会对压力容器的内壁产生一定的冲刷作用,无论是挤压或者是粘拉,可以将它们统一称作为应力的作用。由应力作用产生的腐蚀统称为应力腐蚀。这种腐蚀虽然在容器的外形上不会发生明显的变化,但发展的速度极快,而且很难发现,破坏性后果比较严重。

(二)湿腐蚀

湿腐蚀也就是常说的电化学腐蚀,有时也称反应腐蚀,是压力容器内部的存储电解溶质与容器内壁表面出现电化学反应,破坏和腐蚀到压力容器。这种腐蚀是压力容器最常见的腐蚀类型,电化学反应中会由于阴阳离子呈现在不同聚集区域产生电位差,形成阴阳介质离子电流。与此同时,容器金属的原子整体结构遭到破坏,电子被不断剥离,阴阳介质离子流一同组成电流回路。电化学反应有两种类型,一种是阳极反应,压力容器内壁表层的金属在失去电子之后,融进电解质溶液,属于氧化反应;另一种是阴极反应,金属表面和溶液的电子被氧化剂吸收,属于还原反应。电化学腐蚀通常不会单独存在,一旦发生还会和物理、机械、生物等发生作用,长时间会对容器造成严重损坏。

(三)物理性腐蚀

物理性腐蚀也称物理溶解腐蚀,液态原料长时间地存放在压力容器中,会发生单纯的物理溶解。这种物理溶解与电化学反应不同,在腐蚀的过程中,溶液和金属并没有发生任何形式的结构变化和化学反应,纯粹只是物理性的溶解剥蚀。在常压常温的环境中,除了少数化学性能比较活泼的金属外,其它大多数金属之间不会发生互相反应。但是,在高压和高温的状态下,熔点低的金属变为液态,熔点高的金属还是固态,液态金属必然不仅会对固态金属产生溶解作用,而且还会对容器壁的金属铁产生溶解腐蚀。如液态锌会对铁容器、钢容器中的金属铁、金属钢进行溶解,在溶解这一过程中,铁、钢元素会出现形态上的变化,从容器壁脱离融入液态锌中,这样必然会导致容器壁变薄,腐蚀现象出现。

(四)干腐蚀

干腐蚀也称化学性腐蚀,形成的环境是非电解质溶液或是干燥气体相互接触,与压力容器的内壁表面产生了化学反应,包括氧化反应、还原反应、合成反应、分解反应、置换反应等,金属的原子被重新组合排列,有新的物质生成,常伴有的现象有出现沉淀物,在反应过程中会变色、发热、发光。压力容器的材质被改变,耐温耐压的性能随之被削弱。干腐蚀与物理性腐蚀最大的区别在于是否有新的物质生成,与湿腐蚀最大的区别在于金属原子和氧化剂之间虽然发生电子交换,但不会产生电流。

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二、化工压力容器防腐蚀的策略

(一)优化化工压力容器材料

在其材料的选择上可以根据以下几个原则对化工压力容器材料进行选取:第一,根据国家标准对化工压力容器的材料实施选择,对于容易引发腐蚀介质聚结的材料应该降低其使用频率; 第二,在对化工压力容器材料选择上必须注意材料金属的自身结构,从其机构上实施防腐蚀选择,提高化工压力容器的防腐蚀效果; 第三,根据化工压力容器的使用环境和使用功能对其材料进行选择。例如,对于温度较高且介质为电解质应该避免使用铁金属材料实施化工压力容器加工; 第四,在金属材料选择上应该以碳钢材料为准,由于碳钢材料的抗腐蚀性相对传统金属材料更高,其能够更好地提高化工压力容器的性能,提升容器的自身防腐能力; 第五,在材料选择上除了对其防腐性能进行选择,还需要对其耐高温,耐毒性等功能进行选择,从而降低物理溶解腐蚀的发生率,提高化工压力容器的整体安全性。

(二)选择准确的缓解腐蚀试剂

缓腐蚀试剂的选择能够更加有效地缩短化工压力容器的腐蚀时间,从而延长容器的使用寿命,为化工操作提供安全保障。缓腐蚀试剂一般是以几种化学物质混合,从而形成的一种降低腐蚀效果的药剂。一般在临床药剂选择上以越多的用量应用效果越好。但是,根据实际工作经验总结发现并不是所有的缓解腐蚀试剂均需要大量使用,如果过量使用不仅会影响化工压力容器内物质的纯度,还会加快对化工压力容器的腐蚀。因此,在缓解腐蚀试剂的选择上必须对其类型、配比例和用量进行控制,这样才能够在保障化工操作要求的基础上起到延长腐蚀见见的效果。因此,经临床研究选择准确的缓解腐蚀试剂是优化化工压力容器防腐蚀策略之一。

(三)实施化工压力容器内表面镀层

针对化工压力容器实施内表面防腐蚀镀层,从而加强容器的防腐蚀效果。内表面防腐蚀镀层主要是在容器的内里进行特殊材料镀层。例如,以橡胶、合成树脂等为主的熔浆镀层能够降低化工压力容器内里金属表面与介质的接触,从而起到隔绝腐蚀的效果,以增强容器自身的防腐蚀能力。针对内里表面镀层能力利用镀层膜隔绝金属表面和介质的接触,但是由于任何材料均是由原子组成的,镀层表面仍然存在微孔隙,通过微孔隙渗透长时间也会产生一定的腐蚀。因此,在实施化工压力容器内表面镀层的同时,需要定期加强对化工压力容器的维护和修补,从而保障镀层的完整性,延长镀层的使用效果,进而起到延长化工压力容器防腐蚀作用的效果。此外,还可以用用金属表面防护层覆盖的方式,利用搪瓷、镀锌、镀锰、镀铬等方式,降低金属容器与介质的接触,从而起到直接防止物理溶解腐蚀的作用。

(四)强化日常维护和管理

建立完整的化工压力容器日常维护管理体系。例如,可以采用日检查报告记录,周检查报告汇总,月检查抽查的方式对化工压力容器实施日常维护的同时,加强日常维护效果监督,及时修正和更换化工压力容器,降低因腐蚀而造成的化工事故。此外,可以创建合理的奖惩措施以激励和约束工作人员规范化工压力容器的使用,及时发现问题,解决问题,进而在人为因素上更好地起到抑制化工压力容器腐蚀问题,有效延长设备的使用寿命,维持整体运行的稳定性,为我国化工业的发展提供安全管理保障。

化工压力容器的腐蚀是影响化工设备寿命,化工操作安全性客观存在的因素之一。但是,经过实践研究和创新对其实施防腐蚀措施处理也是降低客观因素导致危险性降低的主要方式。未来我国在化工压力容器防腐蚀措施优化的过程中可以从材料选择,缓解腐蚀实际,内表面镀层,强化日常维护管理等方法对其进行优化改进,这样才能够更好地降低化工压力容器的腐蚀程度,为化工技术的发展提供保障。

参考文献

[1]沈书乾,郭福平,李海三,齐洪洋,李程.化工压力容器腐蚀影响因素及防腐策略[J].石油化工设备,2017,46(02).

[2]毛卫东.浅议化工压力容器的防腐蚀管理[J].科技与企业,2015(09).

[3]邱宪民.化工压力容器防腐蚀的解决措施[J].黑龙江科技信息,2015(07).

论文作者:朴明皓

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/11/9

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