化工壓力容器腐蝕破壞預防措施探究

王琦

青海五彩堿業有限公司 青海海西 817000

1 化工壓力容器腐蝕破壞常見種類

化工壓力容器腐蝕破壞現象的類型多種多樣，主要可以劃分為如下幾種類型。

第一，物理性質腐蝕。是因為受到單純物理溶解影響出現的腐蝕現象，在液態金屬中物理腐蝕較為明顯，比如用于盛放熔融鋅的鋼制容器，很容易因為液態鋅的物理溶解出現容器破損問題。第二，化學性質腐蝕。也就是人們常說的干腐蝕，簡單說來，就是金屬材料表面和非電解質發生的純化學反應引起的容器破損問題，一般而言，這類腐蝕會經常性的出現在干燥氣體及非電解質溶液中。第三，金屬應力腐蝕。這類的金屬腐蝕金屬材料在部分介質中受到拉應力而產生的一類延遲裂紋。金屬應力腐蝕帶來的開裂呈現出較快的腐蝕速度、破損程度嚴重、發生前沒有顯著預兆等諸多特點。就當前的研究實踐來看，化工壓力容器結構設計缺乏合理性、制造金屬材料選用不當等都為應力腐蝕破壞問題的出現提供了幫助。

2 導致化工壓力容器出現腐蝕破壞現象的因素

2.1 容器制造金屬材料因素

在導致化工壓力容器出現腐蝕破壞的諸多因素中，容器制造金屬材料是其中的一個重要因素，容器制造選用金屬材料本身具備的化學性質、金屬含量、夾雜物含量等都會導致金屬材料的腐蝕速度進一步加快。除此之外，化工壓力容器選用金屬材料的表面狀態、晶型、有無氧化膜等也是腐蝕破壞速度得以加快的推動力，氧化膜的存在能夠顯著降低金屬材料的腐蝕速度，并且晶粒越發細小腐蝕速度也會有著顯著降低。同時，在制造化工壓力容器的環節中，由于需要經過沖壓、焊接等諸多冷、熱加工工序，不可避免的會出現變形現象，使得金屬內部出現較大的內應力，使得金屬材料的腐蝕速度得以進一步加快。

2.2 外部環境因素

化工壓力容器在使用的過程中，必然會受到外界諸多環境因素的影響，而這些環境因素帶來的負面影響也必然會加快金屬材料的腐蝕速度。化工壓力容器中儲存的各類介質成本及其濃度對于金屬材料的腐蝕將會產生最為直接的影響，為此，制造化工壓力容器的金屬材料在帶有腐蝕性介質中的應用有著明顯的使用范圍。除此之外，溫度因素的變化也會影響到金屬材料的腐蝕現象。一般而言，溫度的提高和腐蝕速度之間呈現出一種正比例關系，其原理就是溫度的提高使得反應速度有了進一步的提高。同時，化工壓力容器內部的壓力數值也與金屬材料的腐蝕破壞之間有一定的聯系，壓力數值的增加使得腐蝕破壞速度也得到了進一步提升，主要原因是參與到電化學反應中氣體會隨著壓力的強化而增加，尤其是在氧去極化的環節中，只要有微量的氧氣進入其中，帶來的就是腐蝕現象的劇烈化發展。此外，壓力容器內介質的流速提高，使得物質擴散對流、保護膜的破損速度得以強化，帶來的就是金屬材料磨損腐蝕問題的產生。

3 有效預防化工壓力容器腐蝕破壞現象出現的措施

3.1 容器制造材料的合理選用

為了更好的防止化工壓力容器在使用的環節中出現腐蝕破壞問題，首先需要從制造壓力容器的金屬材料選擇方面入手，以壓力容器的實際用途以及工作中所處的介質、溫度等諸多環境因素作為基礎，選擇不同的金屬材料組合成耐腐蝕性較高的合金材料，或者是在金屬制造材料中添加相應的合金元素，從而有效的提高壓力容器金屬材料的耐腐蝕能力，比如在鋼材中加入鎳則可以制成不銹鋼的壓力容器，能夠極為有效的提高金屬的耐腐蝕性能。除此之外，介質本身的自燃性和毒性高低對于金屬材料的選擇也有著一定程度的影響，比如Q235-A．F 不能夠被用于制造盛放易燃介質的容器，而Q235-B 不得用來制造盛放毒性較高的壓力容器。

3.2 容器結構的合理設計

在化工壓力容器制造金屬材料耐腐蝕性有所提高之后，需要從壓力容器自身的結構設計入手進一步降低腐蝕速度。這也就意味著在設計化工壓力容器的過程中，需要盡可能的消除那些容易引起腐蝕介質累積的缺口。出于進一步防止壓力容器進行使用過程中腐蝕情況出現及其速度降低的考慮，在設計壓力容器的過程中，需要避免其結構的應力過分集中。同時位于化學壓力容器底部的出口需要做到將留的介質液體進行全面的排除，更好的預防因為腐蝕介質大量累積所帶來的化工壓力容器腐蝕問題。通過設計方面的優化，可以很好的將因為結構死角處累積的過多介質所引發的腐蝕問題發生概率降到最低。

3.3 容器制造安裝環節的優化

在制造化工壓力容器的過程中，需要使用熱加工設備成型的方式來取代之前的冷加工成型方式，而對于那些必須要采用冷加工成型制造方式的化工壓力容器來說，必須在冷加工工序全部完成之后落實相應的應力消除熱處理。比如為了有效防止不銹鋼壓力容器焊縫之間所發生的晶間腐蝕問題，需要通過一系列規范化的環節，確保整體的輸入熱量最小化，并將整個焊接的熱循環盡可能的做出縮短。而在焊接高強度不銹鋼以及低合金高強度鋼材料的過程中，需要采用低氫焊條等形式，并且在使用之前需要進行相應的預熱處理，而在具體的材料焊接過程中需要保持周圍的工作環境清潔干燥，從而有效的防止因為水蒸氣導致焊縫產生氫脆的問題。

4 結語

化工壓力容器作為我國化工企業發展必不可少的一項重要基礎設施，往往會因為金屬材料自身的特性以及外部處的環境的影響而產生腐蝕破壞問題，這類問題的出現甚至有可能會引發爆炸事故。在這種情況下，就需要從化工壓力容器的金屬材料選擇、結構設計以及安裝制造等環節入手盡，最大可能降低化工壓力容器的腐蝕速度，從而化工生產工作的安全性。