王震聪
江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院 江苏南通 226400
摘要:在化工严厉容器的使用环节,容器腐蚀现象给实际生产带来的损失是不可估量的,所以在压力容器使用的过程中,要对腐蚀的机理进行精准评价和预防,不断提升容器的使用寿命,为生产装置的稳定运行提供保障。
关键词:化学压力容器腐蚀防护方法和措施
1、造成化学压力容器腐蚀的原因
1.1压力容器材料本身的特性
金属是否容易腐蚀,最重要的是看金属的化学性质。一些实验结果表明,合金的腐蚀速度与金属本身的合金含量密切相关,因此,如果含有金属杂物的压力容器中容易发生化学反应,则会导致金属腐蚀速率的加快。此外,金属的表面状态和压力容器的结晶类型对容器的腐蚀也有重要影响。例如,金属表面更粗糙,所以很容易被腐蚀,原因是晶体的孔表面粗糙度较粗糙,让杂质或细菌很容易进入,这些东西一旦进入金属和产生一些化学反应,或靠在金属表面除锈他们的性能,腐蚀。最后是压力容器在制造过程中,由于金属冷、热到一定的工序,由于内应力引起的温度关系导致变形,如果过大的应力会加速腐蚀速度和程度。
1.2环境因素对压力容器腐蚀的影响
压力容器易腐蚀的外部环境,主要是化工生产中常用的化学物质。但通常,这些化学元素腐蚀引起的金属材料具有一定的范围,所以在这个过程中压力容器做对物种的使用,这些因素括化学成分、pH值和氧含量都做了详细的检查和分析,这些材料可以控制金属材料承受的范围内部因素的影响,使比例合理分配,确保这些物质产生的金属表面氧化腐蚀现象。目前,最易腐蚀的元素是酸性溶液的浓度,因为酸性溶液对金属表面的腐蚀速度比其他溶液快,而且腐蚀程度很深,特别是强酸溶液。外部温度也会导致金属腐蚀。由于压力容器是在热水或高温下,溶解氧是加速金属内部应力腐蚀的原因。
1.3人为因素
许多操作人员在使用过程中,金属表面的压力容器受到忽视,不受保护,如不按照有关规定操作方法和工艺,致使金属表面容易发生腐蚀,在操作不当的人为因素下。
2、化学压力容器的腐蚀
2.1物理腐蚀
在室温和大气压下,除了极少量的活性金属外,其他大多数金属互不反应。但在高温高压环境下,当低熔点金属变成液态时,高熔点不会变成固体金属液体的物理溶解,这纯粹是冲蚀溶解的物理性质,所以称为物理腐蚀。例如,液态锌的溶解是钢容器的典型物理腐蚀。
2.2化学蚀刻
化学腐蚀的原因是化学反应。物质的原子被重新排列以形成新物质的过程叫做化学反应。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆化学反应通常伴随着发光、加热、变色、沉淀等,而是否产生新物质是判断反应是否是化学反应的基础。容器的化工原料及化工容器的置换反应,分解反应,合成反应,氧化还原反应的内壁,生成新的物质,改变化工压力容器材料,削弱容器耐压耐温强度。
2.3电化学腐蚀
电化学反应是指液体化工原料、化工压力容器壁和金属容器,由于离子的存在表明聚集区,这个电位差,形成电流回路,容器的内表面的金属原子被剥离出最终的电子,金属原子结构被破坏,和金属的剥离掉内壁腐蚀的形成。在化学压力容器中,电化学反应是金属容器和化工材料中最常见的反应。电化学腐蚀是最常见的腐蚀现象。
2.4应力腐蚀
化学原料在化工压力容器中不是静止的,而是在搅拌、反应等力不断流动、旋转、搅动的过程中产生的。在容器内壁的侵蚀中,会产生各种各样的化学原料,甚至是粘粘的混合材料,无论是粘拉还是挤压,统称为应力腐蚀引起的应力腐蚀。应力腐蚀发展很快,形状没有明显变化,难以检测,损伤严重。
3、化学压力容器的防腐措施
3.1压力容器主要材料选择
压力容器首先主要材料的选择必须符合相关的要求,也就是说,只有通过和相关单位资质的设计制造资格及压力容器的能力,目的是保证容器的质量必须标准。例如,在设计中,根据中国有关部门公布的材料的选择规则。同时,材料的选择还应考虑材料的内部应力,尽可能减少内部应力,确保材料无任何损坏部分的同时,也注重组织和金属设备的具体结构。在压力容器制造中,根据容器的特殊功能,在压力和最高温度下,容器容易受介质的影响,从而产生合金耐腐蚀能力,根据这些问题选择合适的材料。
3.2缓蚀剂的选择
缓蚀剂是一种预防和缓解易受化学腐蚀的金属设备,该化学品的优点之一也是各种化学物质等混合使用,而且效果较好。只要金属表面有抑制剂,不管用量多少,都能起到很好的保护作用,能使原材料的物理性质保持不变,是一种非常实用的方法。由于缓冲液成本低、方便、经济,在化工、特别是压力容器防腐技术中得到了广泛的应用。
3.3电化学保护
电化学保护是基于电化学原理,使金属设备成为腐蚀电池的阴极,以减少金属腐蚀,通常采用牺牲阳极保护法和外加电流法。牺牲阳极保护法作为阳极电极电位较低的压力容器金属铝和锌合金等,并固定在被保护金属成型、腐蚀电极;外加电流法一般用于河水、土壤金属设备,是指以保护金属和其他辅助电极为电池,所以对金属的保护作为阴极,阴极保护的作用下,DC点。
3.4使用防腐材料是一种防腐材料由合成树脂、橡胶制备植物油浆溶剂应用设备对金属表面的腐蚀更为严重,薄薄的一层保护膜,有许多孔,在空气干燥的形成,可以通过微孔扩散阻力和溶液电阻的增加中,虽然不能金属与腐蚀性介质完全隔离,但可以降低腐蚀电流,达到防腐效果好。
3.5加强日常维护
防止化学压力容器腐蚀的根本途径是有效地防止压力容器的腐蚀。因此,提高员工的责任意识,加强日常检查和维护,是最有效的防腐管理措施。为了维护程序的使用,严格执行压力容器检验,定期采样,良好的操作和记录的压力容器,在一个房间里的腐蚀状况分析,做一个积极的反应,减缓或抑制腐蚀损坏,保证设备的安全运行。
4结语
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。
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论文作者:王震聪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/2
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