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來源:濮陽市安諾能源科技有限公司 發(fā)布時間:2019-09-19
腐蝕屬于金屬物料和周邊環(huán)境出現(xiàn)自然反應(yīng)所引起的損害,會造成物料磨損、流體外泄等,腐蝕的危害性很大,資金成本耗費量無法估計,特別是衍生的安全風(fēng)險,危害員工生命安全,所以,防腐工作刻不容緩。本文介紹了壓力容器出現(xiàn)腐蝕的主要因素,接著詳細介紹了有效的防范對策。
壓力容器是裝載液體和氣體并承擔(dān)較大壓力的密閉性設(shè)備,或內(nèi)部有可形成壓力的流體,以及受外壓的設(shè)備等。腐蝕、開裂、破損、沖蝕以及物理受損等都是壓力容器最明顯的失效形式。壓力容器以及附件等常常由于物料的腐蝕、劣化、改變、開裂等原因出現(xiàn)重大災(zāi)害事故,大部分是因為腐蝕引發(fā)的。一個構(gòu)造完整的壓力容器,常由于使用過程忽略腐蝕問題而造成應(yīng)用期限下降或損壞失效,引起安全事故,在具體操作中一定要深刻認識,采用科學(xué)的策略進行預(yù)防。
壓力容器出現(xiàn)腐蝕的主要影響要素
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外部環(huán)境原因
壓力容器的內(nèi)外環(huán)境將會直接影響到其防腐性能。壓力容器承載的試劑類型較多,所含物質(zhì)成本很多,不可避免的會混雜少量腐蝕性材料,比如酸性材料、堿性材料等,這些成分均極可能會導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。
外部環(huán)境原因?qū)毫θ萜髟斐筛g影響形式是多種多樣的,其一,壓力容器在應(yīng)用時出現(xiàn)了腐蝕情況,內(nèi)壓的升高會起到明顯的催化作用,加快腐蝕反應(yīng),進而惡化腐蝕問題。其二,壓力容器當(dāng)中溫度會加快反應(yīng)速度,溫度上升,離子流動迅速,內(nèi)部溫度每上升10℃,化學(xué)反應(yīng)速率便加快2倍~3倍。其三,內(nèi)部酸堿環(huán)境將催化腐蝕反應(yīng)速度,酸堿環(huán)境不一樣,內(nèi)部具有的離子含量也將不一樣。
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物料特性因素
壓力容器物料特性極大影響并決定著壓力容器的抗腐水平。第一,腐蝕速度將受到表面金屬物晶體構(gòu)造密度和氧化性干擾,晶體構(gòu)造密度愈大,表面愈粗糙,晶體孔縫就越大,服務(wù)物質(zhì)就更易深入,越容易出現(xiàn)腐蝕反應(yīng)。第二,在利用壓力容器時,如果內(nèi)容添加的壓力太大和內(nèi)部煅燒等現(xiàn)象,此時內(nèi)部壓力很強,均有可能會導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)變化,進而引起腐蝕反應(yīng),如果此時內(nèi)部出現(xiàn)H2S,則容器極可能會出現(xiàn)腐蝕性損壞。第三,如果壓力容器物料成分雜亂,將會加快電化學(xué)腐蝕反應(yīng)速度。在成分雜亂的壓力容器內(nèi),極易符合原電池反應(yīng)要素,如果內(nèi)部出現(xiàn)惰性材料,那么就會加快金屬腐蝕速率。
壓力容器腐蝕現(xiàn)象的防范對策
在研究壓力容器腐蝕現(xiàn)象時,其主要原因包括客觀因素和主觀因素,如可有效處理這一問題,避免腐蝕的出現(xiàn),就要求站在十分專業(yè)的高度去尋求策略,盡量減小腐蝕速率,進而提高壓力容器應(yīng)用的安全程度和應(yīng)用期限。
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完善外部環(huán)境
完善外部環(huán)境,可以很好防止壓力容器出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。完善外部環(huán)境主要涉及兩層含義:一方面,盡可能防止使容器在高溫、濕度大等工作環(huán)境下應(yīng)用;另一方面,能夠采取電鍍方法和在介質(zhì)內(nèi)添加緩蝕劑等優(yōu)化材料自身的使用環(huán)境。電鍍方法主要指采用電解原理在導(dǎo)電體上設(shè)置一層能提高金屬材料防氧化性能的金屬,采用電鍍方法能有效防止應(yīng)力腐蝕。
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添加并選用合適的緩蝕劑
容器金屬外表加上適量的緩蝕劑可以有效提升其防腐水平,減小腐蝕速度。添加緩蝕劑的成本相較于其他防腐工藝而言消費偏低、效果明顯,尤其是針對控制化學(xué)腐蝕與電化學(xué)反應(yīng)腐蝕來講,起到了針對性成效。
緩蝕劑主要分為吸附膜類別和氧化膜類別、沉淀膜類別。吸附膜類別的緩蝕劑可以提高壓力容器外表金屬物防腐水平,屬于一種有機物;氧化膜類別的緩蝕劑自身便是氧化劑,能夠和試劑內(nèi)的還原性物質(zhì)出現(xiàn)氧化還原反應(yīng),衍生出的物質(zhì)將附著于內(nèi)部產(chǎn)生一層保護膜,降低腐蝕速度。
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注重并根據(jù)實際選用材料
選取壓力容器材料時可從根源處降低容器的腐蝕,要結(jié)合應(yīng)用狀況及各項標準來選用壓力容器的物料。
其一,在考慮材料抗腐性能的基礎(chǔ)上,也要兼顧到材料的抗高溫、抗高壓等水平,進而減小物理腐蝕出現(xiàn)的概率;
其二,結(jié)合實際情況與長須承載的溶劑類型來選用材料,比如,承載溶劑是還原性很強的材料或在很潮濕的環(huán)境下,就要盡可能防止采用鐵質(zhì)壓力設(shè)備;
其三,要結(jié)合相關(guān)標準要求來選取材料,注重材料的構(gòu)造,不能采用晶間縫隙大的材料,防止產(chǎn)生滲透引起的腐蝕。
通常主要選擇碳鋼作為生產(chǎn)壓力容器的物料,也能夠采用銅和鈦作為鑄造原料。
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研制新型材料
在使用與發(fā)展壓力容器時,其工藝始終在進步,新型材料也紛紛涌現(xiàn)與利用。當(dāng)前,各種壓力容器所采用的主要原料通常是金屬材料或是合金物料,復(fù)合物料就使用在小結(jié)構(gòu)與特殊部件中。因為大多數(shù)金屬材料與合金材料抗酸堿性能都很差,后期工作中,新型材料的研制與適應(yīng)要引起高度關(guān)注。
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加強電化學(xué)防范
電化學(xué)防范是防止壓力容器金屬外表出現(xiàn)腐蝕反應(yīng),使之變成陰極,進而進行防護。當(dāng)前,主要涉及兩種方法:①施加電流陰極防護法,即外部加入直流電源,變化金屬材料是陽極時的電子改變方向,令壓力容器變成陰極,防止其受到腐蝕,要求長期供電。②犧牲陽極防護法,在壓力容器內(nèi)固定放入比金屬外面更易受到養(yǎng)護的活動物料,比如鋅、鋁等物質(zhì),是指取代壓力容器金屬外表變成原電池陽極。施加電流陰極防護法能夠隨時調(diào)節(jié)電流大小,便于結(jié)合實際情況設(shè)計電流高低。
結(jié)語
綜上所述,壓力容器出現(xiàn)腐蝕情況并不是一種原因引起的,其生成環(huán)節(jié)與衍生結(jié)果都有區(qū)別,在研究壓力容器的損壞時,能夠以損壞部位的特點、金相、材質(zhì)等檢查方式為主,依據(jù)冶金、破壞等觀念,分析其形成的主因。壓力容器的腐壞情況關(guān)系著其結(jié)構(gòu)的安全性,需要深入探究。近些年,腐蝕問題已受到各行各業(yè)的廣泛關(guān)注,政府與工業(yè)領(lǐng)域每年耗費巨資和人力支持防腐工作,以防止出現(xiàn)巨大損失,但具體效果并不是非常可觀,成果依舊有限,以后的相關(guān)研究依舊有較大的進步空間,以期提出行之有效的防范策略。