浅析压力容器腐蚀的影响因素及防范措施

齐超宇

摘要：在现代社会发展的促进作用下，随着我国工业化进程不断加速，压力容器的应用范围越来越广。然而压力容器的工作环境恶劣，相对来说更容易被诸多腐蚀因素所干扰而对压力容器的正常使用造成安全隐患。为了加强特种设备的安全工作，预防特种设备事故的发生，要把压力容器的的安全运行放在首位，坚持安全第一提倡节能环保，通过有效的举措加以预防。基于此，介绍了压力容器腐蚀的影响因素并探讨预防措施，以期为更多同行学者提供些许有价值的参考。

关键词：压力容器;腐蚀因素;影响;预防措施

引言

压力容器作为特种设备，应用环境特殊。涵盖机械、石油、化工、航空、轻工、冶金与国防等领域。然而压力容器具有一定危险性，承载各类危险介质如易爆、易燃、剧毒、高温、高压及腐蚀物等。

1压力容器出现腐蚀的主要影响要素

1.1外部环境原因

压力容器的内外环境将会直接影响到其防腐性能。压力容器承载的试剂类型较多，所含物质成本很多，不可避免的会混杂少量腐蚀性材料，比如酸性材料、碱性材料等，这些成分均极可能会导致压力容器出现腐蚀现象。外部环境原因对压力容器造成腐蚀影响形式是多种多样的，其一，压力容器在应用时出现了腐蚀情况，内压的升高会起到明显的催化作用，加快腐蚀反应，进而恶化腐蚀问题。其二，压力容器当中温度会加快反应速度，温度上升，离子流动迅速，内部温度每上升10℃，化学反应速率便加快2倍～3倍。其三，内部酸碱环境将催化腐蚀反应速度，酸碱环境不一样，内部具有的离子含量也将不一样。

1.2物料特性因素

压力容器物料特性极大影响并决定着压力容器的抗腐水平。第一，腐蚀速度将受到表面金属物晶体构造密度和氧化性干扰，晶体构造密度愈大，表面愈粗糙，晶体孔缝就越大，服务物质就更易深入，越容易出现腐蚀反应。第二，在利用压力容器时，如果内容添加的压力太大和内部煅烧等现象，此时内部压力很强，均有可能会导致压力容器出现变化，进而引起腐蚀反应，如果此时内部出现H2S，则容器极可能会出现腐蚀性损坏。第三，如果压力容器物料成分杂乱，将会加快电化学腐蚀反应速度。在成分杂乱的压力容器内，极易符合原电池反应要读，如果内部出现惰性材料，那么就会加快金属腐蚀速率。

2预防压力容器金属腐蚀的措施

2.1主体材料的选用根据压力容器不同的用途和所处的介质、温度和压力情况，在压力容器的制作过程中，选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素提高其耐蚀性可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢压力容器可以增强防腐蚀能力。除了介质的腐蚀性与选材有直接关系外，介质的易燃程度和毒性程度也直接决定着选材。如Q235-A.F不得用于制造易燃介质容器，Q235-A不得用于制造液化石油气容器，Q235-A或Q235-B不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器。总之，压力容器主体材料的选用不仅要根据容器的工作压力和工作温度及标准与规范的允许范围，而且还应特别注意介质特性对材料性能的影响。

2.2设计合理的结构消除可能引起腐蚀介质积聚的

缺口，并注意设备金属的组织，为了防止设备在运行过程中腐蚀，设计中尽量减少应力集中。应避免采用会引起电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀，底部出口必须能排净残液，以防残留液的腐蚀，为的是避免容器中出现死角引起积聚沉淀物的腐蚀，避免采取应力腐蚀等腐蚀破坏的不合理结构。

2.3缓蚀剂法在腐蚀性介质中加入少量能使金属腐蚀速度降低甚至完全抑止的物质称为缓蚀剂，缓蚀剂是一种方法简便、经济效果较好的防腐技术，目前已广泛用于石油、化工、机械、钢铁、动力和运输等工业部门，解决了不少严重的腐蚀问题。

缓蚀剂的保护效果随着被保护金属和腐蚀环境而异，并且各种缓蚀剂有其一定的适用范围。只有选择正确、用量适当才能真正起到缓蚀的作用，否则无效。例如，对于鈍化能力很弱的金属，采用阳极性缓蚀剂，不仅无效，反而会促进腐蚀;一些多种金属组合的结构，应该选择对几种金属能同时起保护作用的缓蚀剂，或者采用能分别抑制有关金属的复合缓蚀剂。必须注意的是，强酸中即使加有缓蚀剂，仍然有较大的腐蚀速度，所以一般只适用于除锈或去垢等短时间的酸洗场合，而不宜用作长期保护。

2.4电化学保护它和其他防腐方法一样，有其局限性，但在一定条件下使用得当，则能获得良好的保护效果，且比较经济。电化学保护是根据金属电化学腐蚀原理对金属设备进行保护。按照作用原理不同，可分为阴极保护和阳极保护两类。

阴极保护又分为外加电流阴极保护（电保护）和牺牲阳极保护（护屏保护）两种，两者在原理上完全相同，所区别的只是使被保护金属阴极极化而输入的阴极电流，前者靠外加直流电源，后者靠另一个电位更负的金属的腐蚀溶解。阴极保护比较适宜于腐蚀性不太强的介质，如海水、土壤、中性盐溶液。在强腐蚀介质中，由于电能或护屏材料的消耗太大，不经济。电保护是利用外加电源来进行保护的，显然可以有很大的功率，因此比护屏保护的适用范围更为宽广，同时电保护还可以根据保护情况随时调节电流的大小。但是电保护需要一套直流电源和附属的电器装置，基本投资远高于护屏保护，所以究竟选用哪种保护方法要视具体情况而定。这种保护方法广泛应用于船舶、地下管道、海水冷却设备、油库以及盐类生产设备的保护;在化工生产中的应用也逐年增多，如碳钢制碱液蒸发锅，保护前40-50天后焊缝处产生应力腐蚀破裂，保护后2年多未发现破裂;合成氨冷却器，无保护时只能使用一年，保护后腐蚀基本停止。

3总结

综上所述，使用过程中要加强日常维护保养，针对运行中可能出现的异常现象制定应急措施。唯有保证抗腐蚀措施有效且到位，才能最大程度保证压力容器的安全运行。

参考文献

[1]王岚，姜德林.压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施[J].黑龙江科技信息，2014（05）：51-25.

[2]王启舟.浅谈在用压力容器腐蚀分析及预防措施[J].科技创新与生产力，2013（05）：73-75.