鍋爐壓力容器腐蝕失效與防護技術

劉丹

摘 要：當下，在壓力容器和壓力管道內壁涂覆防腐蝕材料被廣泛的運用，而在防腐材料的實際使用當中，需要和腐蝕介質進行長時間的接觸，而腐蝕介質許多的酸堿類物質，對防腐蝕涂層會進行不但的侵蝕；此外，因為壓力容器和壓力管道當中的壓力在不斷的變化，所以，涂層承受的載荷也處于變化之中，這就使得有些防腐材料會發(fā)生鼓泡、開裂甚至脫落，無法達到長期防腐的目的。

關鍵詞：鍋爐；壓力容器；腐蝕失效；防護技術

鋼制壓力容器和管道的不斷腐蝕，既會導致產品質量的降低，也會對環(huán)境造成污染，甚至發(fā)生嚴重的事故，例如，火災，給社會造成重大損失。腐蝕產物在形成污垢層后，會對介質流量產生較大影響，使得傳動效率降低，自然就增加了能耗，使得經濟效益有所降低，腐蝕會導致出現(xiàn)直接和間接的經濟損失。

1 鍋爐壓力容器腐蝕失效原因

1.1 原料劣質化，盛裝截止具有腐蝕性

在許多鍋爐和壓力容器，由于成本的增加會忽略壓力容器材質，耐腐蝕使用不好，金屬或合金材料低劣，在中國金屬材料或劣質的鍋爐和壓力容器，從而提高在惡劣環(huán)境下的鍋爐和壓力容器操作部分。它不僅增加了腐蝕的可能性，而且擴大了鍋爐運行的安全系數(shù)，不僅比使用耐腐蝕材料成本高，而且在操作過程中也會引起鍋爐壓力容器的嚴重腐蝕。在鍋爐燃燒產生的腐蝕性氣體或物質，如含二氧化硫煙氣的一部分，其中一部分會被轉換成三的煙氣中二氧化硫與水結合，會在鍋爐和壓力容器運行過程中產生的硫酸蒸汽凝結，容易形成硫酸解，與金屬材料發(fā)生反應，造成鍋爐反應器的腐蝕，降低了鍋爐和壓力容器的壁厚，甚至破裂，影響鍋爐和壓力容器的安全運行。

1.2 水垢腐蝕

近年來，隨著壓力容器的進一步發(fā)展，鍋爐和壓力容器具有規(guī)模大的特點，高參數(shù)鍋爐和壓力容器的高標準的發(fā)展趨勢，以減少腐蝕性，鍋爐和壓力容器內壁易產生水垢，會導致金屬材料的腐蝕，特別是高溫高壓鍋爐及壓力容器的受熱面產生嚴重腐蝕，降低傳熱效率，水質惡化，對金屬受熱面損壞，導致鍋爐爆管事故。

1.3 金屬材料與介質反應，產生腐蝕

鍋爐受熱面和其他部件暴露在空氣中。潮濕的金屬會與空氣中的氧氣或其他介質發(fā)生反應，這會加劇金屬的電化學腐蝕。在鍋爐運行過程中，受熱面煙氣側會附著在飛灰顆?；蚱渌扇冀橘|中。鍋爐停爐時，潮濕的環(huán)境會加劇金屬的腐蝕，比運行中的腐蝕嚴重。

2 失效防護技術

2.1 環(huán)氧樹脂

環(huán)氧樹脂的分子鏈由碳碳鍵和醚鍵組成?；瘜W性質穩(wěn)定，能抵抗稀酸、堿和某些溶劑。環(huán)氧基與許多固體介質的表面發(fā)生反應，特別是金屬表面的自由鍵形成化學鍵，使環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的附著力。經固化劑交聯(lián)處理后，具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性和耐水性。環(huán)氧樹脂固化前，通常與低分子量的預聚物的液體形式，固化后的固化劑，它具有滿足防腐工程應用的性能要求，具有優(yōu)異的粘結性能、化學性能和良好的力學性能、熱性能和電性能，但性能和靈活性差的風化。

2.2 聚乙烯

聚乙烯是熱塑性材料。它的密度小于水的密度。它大約在90度到130度之間變軟。這是一種很好的耐化學腐蝕的電絕緣體。聚乙烯薄膜是化學工業(yè)中應用最廣泛的薄膜。一般而言，高密度聚乙烯的耐腐蝕性能略好于低密度聚乙烯。低密度聚乙烯和高密度聚乙烯混合物可用于注塑化工設備、電氣設備、密封襯套等。聚乙烯樹脂防腐材料具有良好的耐候性、耐水性和靈活性，所以本課題采用聚乙烯防腐材料為研究對象，通過理論和實驗研究，與其他材料相比，評價其優(yōu)勢和鋼制壓力容器與管道防腐的缺點。

2.3 選用正確的金屬材料和運用合理的加工工藝

在金屬材料的選擇，了解金屬材料和介質的耐腐蝕性和反應之間的聯(lián)系，考慮到惡劣的環(huán)境下，材料的合理選擇，不同材料在不同環(huán)境下的腐蝕速度是不一樣的，尤其是減少介質中的有害成分，添加緩釋劑腐蝕避免腐蝕性介質的形成，因為它的反應，提高金屬材料耐腐蝕性能的重要途徑是合理的熱處理和機械加工，金屬表面更光滑，耐腐蝕性強。隨著鍋爐壓力容器的制造和安裝過程中的腐蝕是鍋爐壓力容器部件的設計密切相關，應嚴格注意水平的制造及標準操作，安裝，結構設計合理，鍋爐和壓力容器制造工藝的優(yōu)化，避免液體集聚現(xiàn)象凹槽部分，鍋爐和壓力容器的腐蝕，導致失敗。

2.4 定期、不定期的對鍋爐壓力容器進行檢驗

有效的管理和維護是防止鍋爐壓力容器腐蝕的重要措施之一。在鍋爐和壓力容器的設計過程中，應定期檢查有關壓力部件或安全裝置，及時發(fā)現(xiàn)腐蝕隱患，確保設備安全運行。它可以分為三部分：外部、內部和壓力檢查?；虿欢ㄆ趯﹀仩t壓力容器的維護和保養(yǎng)，并加強力量和檢查頻率。檢查維護應選擇專職人員的專業(yè)技能和經驗，妥善處理檢查過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。

2.5 改善鍋爐壓力容器的工作環(huán)境

在高溫高壓環(huán)境下的鍋爐和壓力容器下長期連續(xù)運行，對鍋爐和壓力容器重大損傷壽命，盡可能提供良好的工作環(huán)境，減少空氣中的塵埃粒子和水蒸氣腐蝕的鍋爐和壓力容器，防止化學pH不同的侵入腐蝕的鍋爐和壓力容器，在表明防護涂料中的應用。

鍋爐壓力容器長期在高溫高壓的環(huán)境中運行，是危險性比較大的一種特種設備，鍋爐壓力容器的腐蝕運行更是加劇了危險性。對耐強腐蝕的鍋爐壓力容器的研制與開發(fā)一直是壓力容器行業(yè)改革的重點，只有了解鍋爐壓力容器腐蝕失效原因，才能找到合適的防止措施，進而從根本上確保鍋爐壓力容器安全、經濟的運行，推動經濟發(fā)展。

參考文獻：

[1]艾云龍.工程材料及成型技術[D].北京：科學出版社，2007.