新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆省乌鲁木齐市 830011
摘要: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。
关键词:化工压力容器;防腐蚀;策略
引言
压力容器在化工生产中常常会出现腐蚀问题,包括金属腐蚀和环境腐蚀两种情况。因此,可以针对压力容器自身和腐蚀介质两个方面提出相关的防腐措施,如选择防腐金属材料、强化防腐设计、应用防腐介质等,这样才能够从多个方面提高压力容器的防腐性能。
1压力容器腐蚀概述
1.1腐蚀环境
目前,压力容器的种类较多,结构和功能都存在一定的差异,但是大部分都是金属材质。这些材质长期暴露在大气中,受到水汽和硫化氢等因素的影响,就很容易发生腐蚀。而且,压力容器对工作环境的要求较高,气温过低或过高、压力太大以及流体环境等,都是导致腐蚀的重要因素。同时,受到自然环境因素以及操作条件的双重作用,压力容器也很容易出现老化、应力腐蚀、锈蚀、氢脆和焊接劣化等问题,对其使用性能产生消极影响。其中,大气环境与金属腐蚀具有密切联系,例如,酸雨的酸度越大,金属的腐蚀率越高,二者呈正相关。而且,压力容器内部的一部分流体也具有腐蚀性。
1.2腐蚀分类
根据腐蚀的作用机制进行划分,可以将其分为3类,即化学性腐蚀,电化学腐蚀和机械性损耗。其中化学性腐蚀主要是指在有机溶剂中出现的腐蚀反应以及均匀腐蚀。电化学腐蚀中的阳极会出现腐蚀,而阴极则不会发生。在机械性损耗中,腐蚀反应会与应力反应同时作用,后果更加严重,还有可能出现冲蚀、应力腐蚀破裂等。根据腐蚀的范围,又可以分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀主要是指所有表面均匀的腐蚀,会降低材料的表面厚度和强度。局部腐蚀则是指表面不同位置的腐蚀量和程度存在差异,呈不规则分布,虽然金属的整体损失量较小,但是腐蚀的深度较大,很容易发生快速穿孔。
2化工压力容器防腐蚀的策略
2.1优化化工压力容器材料
根据目前在化工压力容器防腐蚀的实际工程经验可以利用对化工压力容器自身材料的选择处理上来满足压力容器防腐蚀处理。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。
2.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.3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。
2.4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。
2.5加强防腐设计
从法律角度上分析,企业想要生产压力容器必须要具备生产资格证明,这就在一定程度上保障了压力容器的生产质量。为了能够缓解压力容器的腐蚀速度,需要加强压力容器的设计工作,从而防止压力容器应用过程中的快速腐蚀问题,避免腐蚀介质过于集中某一个点,注重压力容器自身的组织结构。在开展压力容器设计过程中,必须要严格按照有关规定进行选材,同时也需要注重不同介质对材料性能的影响。如在湿H2S应力腐蚀环境中,需要在容器当中采用碳钢和低合金钢作为主要材料。此外,还设计过程中合理选择设备材质和衬里。设备主体采用碳钢,在特殊条件下也可以选择铜材、不锈钢、钛材。衬里可以选择石墨、玻璃、瓷砖等耐腐材料和不腐蚀材料。
2.6避免金属在腐蚀环境中的长时间暴露
在设计压力容器的防腐蚀结构时,如果允许均匀腐蚀,就需要考虑设计的厚度,并对其腐蚀裕度和安全系数进行综合考虑,避免金属在腐蚀环境中的长时间暴露,通过减少金属的暴露时间来达到预防腐蚀的目的。例如,在设计压力容器的结构时,应该尽量避免沉积。又例如,在承装腐蚀性液体时,和母液相比,正蒸汽对金属的腐蚀程度更高,为了控制蒸汽腐蚀,可以设置排气孔或者回流装置。
结束语
化工压力容器一般是采用金属材料制作而成的,其在化学环境下和压力环境下容易产生腐蚀或破裂,从而严重影响工作安全和使用寿命。化工人员在实际工作操作的过程中需要对压力容器实施防腐蚀技术处理,从而为工作的安全性提供保障。
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论文作者:乔娇,周飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/26
标签:压力容器论文; 化工论文; 镀层论文; 材料论文; 防腐蚀论文; 对其论文; 介质论文; 《防护工程》2018年第17期论文;