液化石油氣儲罐應力腐蝕的分析與預防

許汝治(陽江市晨熙煤氣有限公司,廣東陽江529500)

液化石油氣儲罐應力腐蝕的分析與預防

許汝治(陽江市晨熙煤氣有限公司,廣東陽江529500)

隨著社會的不斷發展，液化石油氣儲罐的防腐工作逐漸得到了人們的廣泛關注。傳統的預防過程中存在著一些問題，主要表現為檢驗工作不及時、液化石油氣儲罐的脆化性強、預防措施不得當等等。針對以上情況，工作人員應該根據儲罐的預應力對腐蝕情況進行分析，通過化學成分分析的方法降低介質的腐蝕性。因此，本文以液化石油氣儲罐應力腐蝕的分析作為突破點，對預防措施進行研究。

液化石油氣；儲罐；腐蝕；分析；預防

近年來，液化石油氣在人們的生活中發揮了巨大的作用。由于液化石油氣具有易燃的特性，在儲運中如果發生儲罐腐蝕的現象，極大可能引發安全事故，因此對儲罐進行保養防腐是必不可少的。工作人員應該制定出有效的防腐方案，根據設備的腐蝕進行原因分析，并且積極制定有效的處理措施。

1 液化石油氣儲罐腐蝕研究

液化石油氣中含有二氧化硫、氫以及游離水等成分，以上都是腐蝕性較強的化學物質，會對儲罐帶來一定的威脅。因此，如果不能夠及時對儲罐內外部制定有效的防腐措施，則會引發液化石油氣泄露、火災等情況，危及安全生產。為了保障企業的穩定運行，管理者必須采取一定的預防措施。

1.1 腐蝕形成原因

（1）從腐蝕形成的原因上來看，只有是由于液化石油氣中的液化因子與氧氣發生反應，加快了液化石油氣的流動速度，使腐蝕氣體散播在空氣中，從而導致預應力較弱，并對儲罐產生腐蝕。

（2）當液化石油氣中的介質在溫度較高的封閉空間運行時，液化石油氣中的氮原子會沿著儲罐的四周進行蔓延，在表面擴散的同時形成脆化層。從內部結構的塑性來講，脆化層的形成使得預應效應瓦解，在負荷作用的影響下出現開裂的情況。

（3）液化石油氣儲罐的表面通常是以焊接方式進行加固。但如果工作人員的技術性不強，很容易出現連接點不穩定的現象。如果儲罐表面有微小的裂紋，分子的離合性會增強，內部運行也更加劇烈，使熔合區的固體脆性減弱，并使開裂的危險增加。

1.2 應力腐蝕的作用

應力腐蝕的作用主要包括以下幾個方面：第一，從液化石油氣表面介質的運動規律來看，一般以縱向發展為主，它會促進保護膜的生成，并防止裂紋的產生。如下圖所示，該圖是應力腐蝕作用圖。我們可以從中看出：不同應力在液化石油

圖一應力腐蝕作用圖

氣儲罐中流動方向是不同，腐蝕前端的應力過于集中，會出現橫向運行的情況。而金屬原子作為游離物在儲罐的內壁中形成一層保護膜，對組織結構起到保護的作用。同時，保護膜的鈍化作用非常強，會在拉力的影響下使儲罐的形態不斷發生變化，直到出現裂痕為止。從本質上來講，應力腐蝕的必要條件就是拉伸力，它能夠使液化石油氣儲罐的使用性能下降，并在外部負荷性增加的情況下出現分子凝結的現象。從熱力學的角度來看，抗應力腐蝕與其內部組織的平衡性具有一定的關聯性，平衡性越好，越不容易出現腐蝕的現象。因此，儲罐裂縫的位置比較統一，一般在液面之下，這種情況也更容易使脆化層出現。

1.3 應力腐蝕的危害

（1）破壞性強。應力腐蝕而引起的裂紋往往深入到金屬內部，一旦發生，很難修復，有時只好整臺設備報廢。

（2）腐蝕快。應力腐蝕一旦產生裂紋，其腐蝕擴展速率相對于其它類型的腐蝕要來的快。

2 液化石油氣儲罐腐蝕的處理措施

液化石油氣儲罐的防腐措施包括很多方面，工作人員要根據實際情況進行處理，以減少液化石油氣泄露以及爆炸的概率。從液化石油氣儲罐腐蝕的基本部位來看，一般會發生在與液化物相近的底面中。儲罐被腐蝕的初期，儲罐的底部會出現一些明顯的坑洼，發生變形情況。當到了腐蝕的中后期，罐內壁會出現一些潰瘍狀的坑點，液化石油氣也出現連續泄露的情況。針對以上情況，工作人員應該優化處理措施，實現防腐的高效性。

2.1 選用優質的防腐涂料

防腐涂料的應用是必不可少的，它能夠在一定程度上使儲罐得到保護。第一，材料的選用中，工作人員應該從經濟性、防腐性能、綜合效率等三方面出發，體現涂料的整體性能。一般情況下，涂料的耐熔性是工作者選擇的第一標準。在涂抹的過程中，要求相關人員應該沿著儲罐的內壁進行均勻的處理，重點對錯落的邊角進行把控，以達到全面覆蓋的目的。第二，為了使防腐涂料快速的滲透到儲罐內部，工作人員應該在U形的薄壁區加上一層附著薄膜，令整體的預應力增強，也體現了涂料的抗沖擊性。最重要的是，如果發現儲罐中出現了細微的裂紋，工作者要根據其深淺性進行打磨，并在焊接部位涂抹防腐用料，經過2個小時的晾曬后再實施修補工作。為了使內部的預應力增強，不使焊接熱量過于集中，可以利用涂料中產生的液化介質進行檢驗，為預防工作提供有利條件。

2.2 合理控制液化石油氣儲罐的硬度

液化石油氣儲罐的硬度控制是比較關鍵的防腐措施之一。首先，從對儲罐的焊接方式來講，工作人員應該對內部結構進行組織，并在表面殘余應力分析的基礎上劃分出熱效應的影響區域。為了避免儲罐出現裂紋，工作人員應該利用規范的焊接工藝促進儲罐的硬性管理。經過實踐表明：在焊接后進行熱處理是防止儲罐脆化的基本方法之一。在儲罐的焊接縫隙中比較容易出現H2S應力腐蝕，如果液化膜在不斷運動下出現了水蒸氣，并滲入到焊接表層，會對儲罐造成較大影響。因此，工作人員應該以焊條的長度為準，用連接鋼板構建儲罐的主體框架，并根據焊接問題與熱處理步驟確定操作標準。如果焊接區的儲罐硬性較大，則可以采用分階段的焊接方式等待外部材料溫度降低，并出現冷卻情況后再進行處理。同時，操作人員要盡量減少腐蝕區咬合不緊的情況，在潰瘍狀麻點的四周做好標記，并利用探傷儀檢驗氣體中出現的化學反應，根據氮原子的走向來確定基本的焊接線。

2.3 添加合理的緩蝕劑，選擇檢驗周期

緩蝕劑的添加也是儲罐防腐中比較關鍵的部分。第一，從緩蝕劑的使用性能來看，它能夠與液化水發生反應，形成游離狀的疏水基團。分子團在長時間的運動下會出現凝結的情況，形成新的吸附膜，附著在儲罐的金屬表面中。儲罐發生腐蝕的重要原因就是水與二氧化硫的不斷反應，而緩蝕劑則能夠降低分子運動的速率，對組織結構進行重新規劃，并突破表層的金屬元素，加強儲罐的硬性。第二，從檢查周期的選擇上來看，操作人員應該注重對儲罐的安全防控工作。按照設備的使用頻率來規劃檢驗周期，并確定關鍵的檢測部位，通過無損分析的方法查看儲罐接頭的焊接情況，衡量安全風險系數。同時，工作者也要根據儲罐開裂程度的不同選擇檢查范圍，對補修過的位置進行嚴格監督。一般情況下，焊接長度不能出現太大的變化，對于超過73mm的縫隙，則不予補修。最重要的是，工作人員也要針對實際條件做好記錄，從裂紋的長短、腐蝕原因、縫隙深淺、顏色等幾方面出發，建立齊全的儲罐檔案，為后期的預防工作提供條件。

3 結語

綜上所述，本文主要從以下兩個方面出發：第一，對液化石油氣儲罐的應力腐蝕進行分析。第二，闡述了儲罐應力腐蝕的預處理方式。從而得出：為了保證液化石油氣的良好儲運，工作人員應該強化對儲罐的防腐處理，從出現腐蝕的根源出發，選擇優質的防腐涂料，實施正確的焊接方法，避免裂紋的擴大和延伸。同時，也要添加合理的緩蝕劑，在金屬表面形成一層保護膜，為儲罐內部組織的良好發展奠定基礎。

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