淺談壓力容器的腐蝕及其控制措施

黃虹(林德工程（杭州）有限公司，浙江 杭州 310012)

淺談壓力容器的腐蝕及其控制措施

黃虹(林德工程（杭州）有限公司，浙江 杭州 310012)

壓力容器是一種常用的工業設備，并在化工、石油、冶金、食品、醫藥等多個行業內被廣泛應用。腐蝕是壓力容器材料與環境發生的一種自然反應，但是卻會對正常運行和生產安全造成嚴重影響。為了確保壓力容器的正常工作，保證生產的安全性，延緩腐蝕進程，本文首先對壓力容器腐蝕的因素和類型進行簡單總結，然后結合實踐經驗，就如何控制腐蝕提出了幾點個人意見。

壓力容器；腐蝕；控制措施

壓力容器主要是指，能夠承受一定壓力的液體或氣體容器，具有密閉性的特點。腐蝕是導致壓力容器出現故障的重要原因，后果十分嚴重，不僅會造成材料的巨大的浪費，使得企業的生產成本增加，風險升高，還會增加生產中的安全隱患。所以，我們必須對壓力容器的腐蝕問題引起高度重視，本文從腐蝕的因素和類型出發，對控制腐蝕的措施進行了探討，具體分析如下。

1 壓力容器腐蝕概述

1.1 腐蝕環境

目前，壓力容器的種類較多，結構和功能都存在一定的差異，但是大部分都是金屬材質。這些材質長期暴露在大氣中，受到水汽和硫化氫等因素的影響，就很容易發生腐蝕。而且，壓力容器對工作環境的要求較高，氣溫過低或過高、壓力太大以及流體環境等，都是導致腐蝕的重要因素。同時，受到自然環境因素以及操作條件的雙重作用，壓力容器也很容易出現老化、應力腐蝕、銹蝕、氫脆和焊接劣化等問題，對其使用性能產生消極影響。其中，大氣環境與金屬腐蝕具有密切聯系，例如，酸雨的酸度越大，金屬的腐蝕率越高，二者呈正相關。而且，壓力容器內部的一部分流體也具有腐蝕性。

1.2 腐蝕分類

根據腐蝕的作用機制進行劃分，可以將其分為3類，即化學性腐蝕，電化學腐蝕和機械性損耗。其中化學性腐蝕主要是指在有機溶劑中出現的腐蝕反應以及均勻腐蝕。電化學腐蝕中的陽極會出現腐蝕，而陰極則不會發生。在機械性損耗中，腐蝕反應會與應力反應同時作用，后果更加嚴重，還有可能出現沖蝕、應力腐蝕破裂等。根據腐蝕的范圍，又可以分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕主要是指所有表面均勻的腐蝕，會降低材料的表面厚度和強度。局部腐蝕則是指表面不同位置的腐蝕量和程度存在差異，呈不規則分布，雖然金屬的整體損失量較小，但是腐蝕的深度較大，很容易發生快速穿孔。

2 壓力容器腐蝕的控制措施

預防壓力容器腐蝕對于其使用年限和安全運行具有非常重要的作用。目前，預防腐蝕的方法有很多，其中比較常用的有：選擇耐腐蝕材料、添加環境腐蝕抑制劑、增加設計厚度、護面金屬、搪瓷、玻璃內襯、電化學保護以及在表面覆蓋其他材料等，具體分析如下：

2.1 選擇合適的耐腐蝕材料

為了對抗大氣環境對壓力容器的腐蝕，可以選擇合適的耐腐蝕材料。例如，為了增強低合金鋼的耐腐蝕程度，可以在鋼鐵中添加少量的銅、鉻、鈦等合金元素。該措施的主要目的就是為了提高鐵層的連續性、緊密性和粘附性，降低腐蝕的發展速度，以此來達到控制腐蝕的效果。

2.2 避免金屬在腐蝕環境中的長時間暴露

在設計壓力容器的防腐蝕結構時，如果允許均勻腐蝕，就需要考慮設計的厚度，并對其腐蝕裕度和安全系數進行綜合考慮，避免金屬在腐蝕環境中的長時間暴露，通過減少金屬的暴露時間來達到預防腐蝕的目的。例如，在設計壓力容器的結構時，應該盡量避免沉積。又例如，在承裝腐蝕性液體時，和母液相比，正蒸汽對金屬的腐蝕程度更高，為了控制蒸汽腐蝕，可以設置排氣孔或者回流裝置。

2.3 包覆防蝕法

這種方法主要是指，在金屬材料的表面覆蓋一層其他金屬或者非金屬的耐腐蝕材料來預防腐蝕，比較常用的包覆材料有鍍鋅板、塑膠和橡膠等。

2.4 抑制腐蝕法

該方法就是利用技術處理，清除壓力容器所處環境中的腐蝕因素，進而預防腐蝕的發生，例如去除空氣中的水分，清除在水中溶解的氧氣，放入適量的防腐蝕藥劑等，都是比較常用的方法。

2.5 保護性涂裝

保護性涂裝就是指，在金屬表面涂裝保護層，讓金屬在腐蝕環境中不被腐蝕。這種方法的最大優勢就在于投入的成本較低，具有良好的經濟性，是當前應用范圍最廣泛的防腐蝕方法。

3 結語

綜合上述分析可知，壓力容器在社會生產中具有非常重要的作用，腐蝕會對其運行和生產造成嚴重危害，需要采取有效的控制措施。為了有效預防或延緩腐蝕，我們首先對腐蝕發生的環境和主要類型進行了探索，為防護措施的制定提供依據。在此基礎上，結合多年的工作經驗，我們從選擇合適的耐腐蝕材料、避免金屬在腐蝕環境中的長時間暴露、抑制腐蝕法、陰極保護法和保護性涂裝等方面，提出了控制腐蝕的策略。當然，更多的防腐蝕方法還需要我們在今后的工作中積極探索，不斷總結。

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