周寧果
(身份證號:321002198103153312 江蘇揚州 225113)
壓力容器的腐蝕及其控制措施
周寧果
(身份證號:321002198103153312 江蘇揚州 225113)
隨著現代科學技術水平的提高,為滿足一些物質特殊的儲存運輸需要,壓力容器得到了廣泛應用。壓力容器是指盛裝液體、固體或氣體的具有一定內部壓力的容器,能夠穩(wěn)定儲存物質的性狀,使儲存運輸具有更高的穩(wěn)定性與安全性。本文將對壓力容器的腐蝕及控制措施進行分析。
壓力容器;腐蝕;控制措施;分析
壓力容器在一些特種行業(yè)、化工行業(yè)等中有著極為廣泛的應用,能夠通過內部的壓力作用,使儲存的物質在壓強下具有更高的穩(wěn)定性與安全性,提高儲存效率。但是,壓力容器也面臨著自然環(huán)境的影響,容器的使用材料較易與所處環(huán)境發(fā)生自然反應,導致壓力容器腐蝕狀況的發(fā)生,影響著壓力容器的安全性與穩(wěn)定性。當腐蝕狀況較嚴重時,往往容易引發(fā)危險事件,危害人們的生命財產安全。
1.1 物理腐蝕
壓力容器的物理腐蝕,一般是指壓力容器受液態(tài)金屬的溶解作用而發(fā)生的腐蝕。當容器盛放的物質能夠與容器的材料發(fā)生反應時,往往會導致壓力容器腐蝕狀況的發(fā)生,影響壓力容器的穩(wěn)定性。物理腐蝕區(qū)別于壓力容器的化學腐蝕與電化學腐蝕,腐蝕主要由不同性狀的物質相反應而進行[1]。例如讓壓力容器的材質為鋼時,如果用此類容器盛放熔融鋅,液態(tài)鋅則會對鐵金屬進行溶解,導致鋼材質的壓力容器被腐蝕,容器受到破壞。
1.2 化學腐蝕
壓力容器的化學腐蝕,一般是指壓力容器與所處環(huán)境內的氣體以及非電解質溶液發(fā)生純化學的反應,導致腐蝕狀況的發(fā)生。在此類腐蝕中,腐蝕主要體現在壓力容器的金屬表面,當與提起發(fā)生反應時,體現為一種金屬的氧化反應,金屬表面的原子與非電解質內的氧化劑發(fā)生電子的交換,通過氧化反應,導致腐蝕產物的形成。
1.3 電化學腐蝕
電化學腐蝕,是指壓力容器與電解質溶液發(fā)生反應導致的腐蝕。區(qū)別于化學腐蝕的干腐蝕性質,電化學腐蝕體現為濕腐蝕的特點,腐蝕主要通過電化學反應的作用導致。電化學腐蝕在壓力容器的腐蝕當中,占有較大的比重,是比較常見的腐蝕類型,常常在腐蝕過程中伴有電流的產生。
2.1 壓力容器使用材料自身的特性
在腐蝕過程中,壓力容器材料的自身特性也在很大程度上影響著腐蝕程度。當壓力容器的材料具有較多的夾雜物時,會導致壓力容器的腐蝕程度同比上升。當壓力容器的使用材料,在金屬表面沒有進行氧化膜的加工時,壓力容器則較易受到腐蝕,否則,抗腐蝕能力能夠有較大的提升。另外,當壓力容器在制作加工過程中,因為受到煅燒、焊接、沖擊等作用時,容易導致容器變形現象的發(fā)生,加速壓力容器的老化與腐蝕過程。
2.2 壓力容器所處的環(huán)境因素
壓力容器在加工制作以及使用過程中,較易受到酸、堿、水、氧化等不良因素的影響。當壓力容器處在較為惡劣的環(huán)境中時,相應的不良因素也會較多的存在,影響著壓力容器的穩(wěn)定性,導致壓力容器受到不同程度的腐蝕。另外,當不良因素對壓力容器進行腐蝕作用時,周邊的環(huán)境溫度也會對腐蝕程度造成影響。當周邊溫度處于較高水平時,會加速腐蝕介質的流動速度,使腐蝕的程度加深,腐蝕速度加快。一般而言,當溫度每上升10℃時,金屬的腐蝕會加速一到三倍,腐蝕產物的脫落速度以及保護膜的沖刷速度加快,導致較為嚴重的沖擊磨損以及空泡磨損現象的發(fā)生。為此,需要對壓力容器的所處環(huán)境與溫度進行有效控制,避免腐蝕狀況的發(fā)生與程度的加深。
3.1 注重壓力容器制作材料的選擇
壓力容器的設計與制作,應盡量由具有相關資質資格的定點單位完成,使壓力容器的設計制作具有一定的客觀保障。另外,在材料的選擇方面,應嚴格依照GB150標準以及《容規(guī)》的相關規(guī)定進行選擇,盡量避免應力集中現象的發(fā)生,注重壓力容器的整體結構強度與密封性,避免縫隙的產生。在壓力容器的制作過程中,應充分考慮壓力容器的使用用途、所處的使用環(huán)境以及即將面臨的腐蝕因素等,選取適宜的相關材料組成耐蝕合金,或者加入一些合金元素,使壓力容器具有更高的穩(wěn)定性與抗腐蝕性。除此之外,對腐蝕性考慮之后,也應盡量對介質的易燃程度與具有的毒性程度進行考慮,避免其他問題的發(fā)生,影響壓力容器的使用。
3.2 選用緩蝕劑
壓力容器的抗腐蝕,需要借助緩蝕劑作用的發(fā)揮。緩蝕劑作為一種能夠有效防止或減緩腐蝕作用的化學物質,只需在壓力容器的金屬表面進行適量的加入,就能夠達到較為理想的效果,進行有效的抗腐蝕作業(yè)。緩蝕劑具有不改變壓力容器原有物理機械性能的特點,是較為有效的壓力容器抗腐蝕手段。在壓力容器的金屬表面使用一定的緩蝕劑,能夠有效地幫助壓力容器在抗腐蝕能力方面的提升。
3.3 襯里防護
壓力容器在使用過程中,強調著容器內部能夠具有足夠的抗腐蝕能力,容納容器內的介質。當容器容納的介質具有較強腐蝕性,而容器內部不具備需要的抗腐蝕能力時,壓力容器往往會出現內部的腐蝕,導致內部中空,發(fā)生從內部到外的破損。為了解決此類問題,一般使用襯里防護的方法,根據容器內容納介質的使用需要,參照相關的技術標準與規(guī)范,采用不銹鋼、鈦、玻璃鋼、橡膠等材料進行襯里防護,確保容器內具備足夠的抗腐蝕能力,確保容納介質的儲存。
3.4 加強后期的維護
壓力容器的抗腐蝕工作,需要相關人員能夠對壓力容器進行有效的后期維護,對壓力容器進行定期的巡視檢查,及時發(fā)現存在的問題,實現對問題的解決,避免壓力容器長期處在不良外部環(huán)境中,持續(xù)受到腐蝕作用[2]。相關人員也需要注重壓力容器的應力腐蝕現象,提高自身專業(yè)技術水平,分析壓力容器的腐蝕因素,找出腐蝕原因,使用具體有效的相關措施進行補救,實現對壓力容器的長期維護,確保壓力容器能夠具有更長的使用壽命,具有更高的穩(wěn)定性與安全性。
壓力容器腐蝕狀況的發(fā)生,會影響著壓力容器的使用效率,減短容器使用壽命,影響壓力容器的穩(wěn)定性與安全性,造成一定不良事件的發(fā)生,對人們的生命財產安全造成威脅。壓力容器防腐蝕,需要采用具體而有效的相關措施進行幫助,應通過襯里防護、緩蝕劑的選用以及后期維護等措施的切實落實,提高壓力容器的抗腐蝕能力,使壓力容器具有更強更安全的使用性能,保證相關生產生活活動的正常安全進行。
[1]范凱.探討化工壓力容器的防腐蝕措施控制[J].化學工程與裝備,2011(11):75~77.
[2]沈振英,駱浩.影響壓力容器金屬腐蝕的主要因素及防治對策[J].科技視界,2013(14):47+68.
TQ050.9
A
1004-7344(2016)18-0249-01
2016-6-10
周寧果(1981-),男,江蘇揚州人,研究方向為壓力容器設計、審核。