化工壓力容器防腐蝕措施控制研究
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摘要：壓力容器作為現(xiàn)階段化工生產(chǎn)中常用設(shè)備之一，其設(shè)備運(yùn)行效果關(guān)乎到化工生產(chǎn)的效率性與穩(wěn)定性。而在壓力容器實(shí)際運(yùn)行中，些許因素的存在使得容器出現(xiàn)腐蝕問題，進(jìn)而影響到化工生產(chǎn)的安全性。鑒于此，本文以壓力容器腐蝕問題分析入手，提出保障壓力容器高效運(yùn)行的防腐蝕對(duì)策，以期為化工生產(chǎn)的高效開展提供保障。
關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；腐蝕問題；壓力容器；防腐蝕措施
若壓力容器出現(xiàn)腐蝕問題，無(wú)論是容器性能質(zhì)量，還是容器外觀色澤，均會(huì)受到不同程度的影響，影響到容器設(shè)備作用與功能的發(fā)揮，并增大化工生產(chǎn)的安全隱患，進(jìn)而限制化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)造。如何預(yù)防容器腐蝕問題，保障壓力容器的穩(wěn)定、安全運(yùn)行始終是化工企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注問題。
1．壓力容器腐蝕問題分析
1.1腐蝕成因
分析壓力容器出現(xiàn)腐蝕問題，具體因素在于化工生產(chǎn)過程中蘊(yùn)含大量的SO2、CO2、硫化物、鹽霧等有害物質(zhì)，加之化工生產(chǎn)環(huán)境條件的復(fù)雜，致使上述有害物質(zhì)發(fā)生綜合反應(yīng)。壓力容器其材質(zhì)多為金屬，在運(yùn)行期間容器材質(zhì)受到有害物質(zhì)的影響而發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，最終導(dǎo)致容器腐蝕問題的產(chǎn)生[1]。
1.2容器腐蝕類型
1.化學(xué)腐蝕是指非電解質(zhì)在容器運(yùn)行過程中與表面材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致容器表面出現(xiàn)破壞與損壞?；瘜W(xué)腐蝕問題的產(chǎn)生，多在非電解質(zhì)溶液與干燥氣體的條件中形成，非電解質(zhì)中的氧化劑通過與容器表面原子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而生成化學(xué)腐蝕產(chǎn)物。而在化學(xué)反應(yīng)生成過程中，電流現(xiàn)象并不會(huì)出現(xiàn)。2.電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕屬于濕性腐蝕，相較于化學(xué)腐蝕而言，電化學(xué)腐蝕會(huì)在反應(yīng)過程中生成電流，同樣會(huì)對(duì)壓力容器表面造成破壞。在電解質(zhì)溶液與金屬表面材質(zhì)反應(yīng)過程中，回路的構(gòu)成依托于介質(zhì)中的離子流以及金屬內(nèi)部金屬流。潮濕環(huán)境下，發(fā)生電化學(xué)腐蝕問題的幾率較大。3.物理腐蝕是指在物流溶解作用條件下，容器金屬材質(zhì)發(fā)生損壞。物理腐蝕的產(chǎn)生，不存在電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)，且多發(fā)于液態(tài)金屬中。例如容器盛放物質(zhì)為熔融鋅，在實(shí)際存放過程中，熔融鋅會(huì)逐漸溶解壓力容器表面，進(jìn)而生成物理腐蝕的現(xiàn)象。
2．壓力容器防腐蝕措施
2.1重視對(duì)緩蝕劑的應(yīng)用
緩蝕劑溶液中囊括多種化學(xué)物質(zhì)，主要用于設(shè)備腐蝕的預(yù)防以及減緩。據(jù)相關(guān)研究表明，緩蝕劑的應(yīng)用有著良好的防腐蝕效果。在通常情況下，僅需千分之幾、萬(wàn)分之幾的用量即可降低壓力容器發(fā)生腐蝕問題的幾率。若壓力容器情況特殊，也僅需利用百分之幾的用量，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器腐蝕問題的預(yù)防與減緩。在具體使用過程中，緩蝕劑的應(yīng)用，可以在保障容器性能質(zhì)量不受影響的前提下，促使容器在某種介質(zhì)條件下，其腐蝕問題得到抑制，甚至可以有效清除容器的腐蝕問題。所以，需加大對(duì)緩蝕劑的應(yīng)用力度，結(jié)合容器實(shí)際情況添加適量的緩蝕劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)容器腐蝕問題的有效解決[2]。
2.2重視對(duì)容器焊接質(zhì)量的控制
作為容器設(shè)備固定連接的重要手段，容器焊接效果與容器出現(xiàn)腐蝕問題的幾率存在直接關(guān)聯(lián)。因此，需強(qiáng)化控制容器焊接的質(zhì)量，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求使用焊接工藝，以此消除容器尚存的殘余應(yīng)力，避免因應(yīng)力問題而增大容器出現(xiàn)裂紋的幾率。現(xiàn)階段容器焊接作業(yè)中，針對(duì)不銹鋼材料的焊接，常用焊接工藝包括氬弧焊與電弧焊。而在實(shí)際焊接作業(yè)過程中，必須結(jié)合實(shí)際情況的分析，遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，選擇合適的焊接工藝，加之在焊接前嚴(yán)控焊接材料的質(zhì)量性能，進(jìn)一步提升容器焊接質(zhì)量，降低容器腐蝕問題的出現(xiàn)幾率。同時(shí)，焊接作業(yè)前，企業(yè)需提高對(duì)焊接人員素質(zhì)能力的要求，強(qiáng)調(diào)焊接人員必須持證作業(yè)，且具備多經(jīng)驗(yàn)、高素質(zhì)，避免因人為失誤而增大腐蝕問題的出現(xiàn)幾率。另外，在焊接作業(yè)前期階段，依據(jù)對(duì)焊接厚度、鋼材淬硬性、使用條件的綜合性分析，進(jìn)行焊接預(yù)熱。此外，在容器焊接完成后，結(jié)合實(shí)際情況開展外觀檢查、晶間腐蝕試驗(yàn)等工作，并強(qiáng)化開展穩(wěn)定化熱處理，避免焊接作業(yè)后壓力容器出現(xiàn)超標(biāo)缺陷問題。最后，借助對(duì)超聲波探傷儀的應(yīng)用，進(jìn)行容器探傷檢測(cè)，確保其焊接質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。2.3重視對(duì)容器電化學(xué)保護(hù)強(qiáng)化所謂電化學(xué)保護(hù)，是指依據(jù)電化學(xué)原理，將容器設(shè)備設(shè)置成陰極，實(shí)現(xiàn)對(duì)容器腐蝕問題的預(yù)防與減緩。現(xiàn)階段常用電化學(xué)保護(hù)方法，包括外加電流、犧牲陽(yáng)極方法等。針對(duì)犧牲陽(yáng)極方法的應(yīng)用，是指利用鋁、鋅、合金等來(lái)充當(dāng)陽(yáng)極，其電極電勢(shì)更低，然后在金屬上固定，進(jìn)而形成腐蝕電極，發(fā)揮出預(yù)防與減緩腐蝕問題的作用；針對(duì)電流外加方法的應(yīng)用，則是將另一附加電極與金屬當(dāng)成腐蝕電池中的兩個(gè)極。其中金屬充當(dāng)為陰極，通過對(duì)直流電的外加，達(dá)到保護(hù)金屬不被腐蝕的目的，適用于河流、土壤中的金屬設(shè)備。
2.4重視對(duì)防腐蝕材料涂抹
通過防腐蝕材料的涂抹，可起到預(yù)防腐蝕的作用，常用防腐蝕材料包括：（1）油脂涂料。該材料具有經(jīng)濟(jì)性、涂刷性較強(qiáng)、提升表面濕潤(rùn)性的等特點(diǎn)。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，油脂材料的機(jī)械性能相對(duì)較差，且漆膜相對(duì)較軟，涂抹后需較長(zhǎng)的周期才能干燥。同時(shí)，油脂材料的防水性相對(duì)較差。（2）生漆。生漆材料的應(yīng)用具有較強(qiáng)的附著力，可以提升容器表面的光澤度，其漆膜堅(jiān)韌性較強(qiáng)，在抵抗油性腐蝕、水腐蝕等方面表現(xiàn)優(yōu)異。但此材料的應(yīng)用存在一定缺點(diǎn)，如生漆材料具有毒性，在材料涂抹、使用過程中，若人員防護(hù)不到位，極易出現(xiàn)皮膚過敏的問題。（3）酚醛樹脂材料。酚醛材料在現(xiàn)階段容器保護(hù)中的應(yīng)用較為少見，雖然此種材料的應(yīng)用有著較為理想的抗腐蝕效果，但是應(yīng)用成本較高，且施工過程極為繁瑣。（4）環(huán)氧樹脂材料。此材料應(yīng)用有著較好的腐蝕抵抗效果，常用固化劑包括芳香胺及其改性物、聚酰胺樹脂等。
2.5強(qiáng)化對(duì)襯里防護(hù)的應(yīng)用
針對(duì)容器材料的選擇，因容器內(nèi)介質(zhì)存在較強(qiáng)的腐蝕性，而部分耐腐蝕材料價(jià)格昂貴，且目前適用于壓力容器內(nèi)部的材料相對(duì)較少。此時(shí)，可以借助對(duì)襯里防護(hù)措施的應(yīng)用，來(lái)提升容器的防腐蝕效果。以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為依據(jù)，結(jié)合實(shí)際容器設(shè)置需求，綜合考慮容器介質(zhì)壓力、溫度、特點(diǎn)等因素，選擇不銹鋼、搪玻璃、玻璃鋼、鈦、聚四氟乙烯等材料進(jìn)行襯里防護(hù)。不同材料所起到的防護(hù)效果不同，所以需結(jié)合實(shí)際防腐蝕要求，合理選擇襯里材料。
結(jié)束語(yǔ)：
壓力容器防腐蝕性能與效果關(guān)乎到化工生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性，對(duì)此，化工企業(yè)需重視對(duì)上述防護(hù)措施的應(yīng)用，進(jìn)一步提升壓力容器防腐蝕效果，減輕容器腐蝕問題，為化工生產(chǎn)的高效、高質(zhì)量的開展打下良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]饒謀生.淺談化工壓力容器腐蝕的影響因素及防腐策略[J].化工管理,2018,000(023):44.
[2]王彬彬,高鑫.化工壓力容器防腐蝕措施探討[J].科學(xué)家,2017,005(016):P.48-49.
作者：趙志鵬 李坤 單位：中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司
