若压力容器出现腐蚀问题,无论是容器性能质量,还是容器外观色泽,均会受到不同程度的影响,影响到容器设备作用与功能的发挥,并增大化工生产的安全隐患,进而限制化工企业经济效益的创造。如何预防容器腐蚀问题,保障压力容器的稳定、安全运行始终是化工企业的重点关注问题。
1.压力容器腐蚀问题分析
1.1腐蚀成因
分析压力容器出现腐蚀问题,具体因素在于化工生产过程中蕴含大量的SO2、CO2、硫化物、盐雾等有害物质,加之化工生产环境条件的复杂,致使上述有害物质发生综合反应。压力容器其材质多为金属,在运行期间容器材质受到有害物质的影响而发生物理、化学反应,最终导致容器腐蚀问题的产生[1]。
1.2容器腐蚀类型
1.化学腐蚀是指非电解质在容器运行过程中与表面材料发生化学反应,导致容器表面出现破坏与损坏。化学腐蚀问题的产生,多在非电解质溶液与干燥气体的条件中形成,非电解质中的氧化剂通过与容器表面原子发生氧化还原反应,进而生成化学腐蚀产物。而在化学反应生成过程中,电流现象并不会出现。2.电化学腐蚀电化学腐蚀属于湿性腐蚀,相较于化学腐蚀而言,电化学腐蚀会在反应过程中生成电流,同样会对压力容器表面造成破坏。在电解质溶液与金属表面材质反应过程中,回路的构成依托于介质中的离子流以及金属内部金属流。潮湿环境下,发生电化学腐蚀问题的几率较大。3.物理腐蚀是指在物流溶解作用条件下,容器金属材质发生损坏。物理腐蚀的产生,不存在电化学、化学反应,且多发于液态金属中。例如容器盛放物质为熔融锌,在实际存放过程中,熔融锌会逐渐溶解压力容器表面,进而生成物理腐蚀的现象。
2.压力容器防腐蚀措施
2.1重视对缓蚀剂的应用
缓蚀剂溶液中囊括多种化学物质,主要用于设备腐蚀的预防以及减缓。据相关研究表明,缓蚀剂的应用有着良好的防腐蚀效果。在通常情况下,仅需千分之几、万分之几的用量即可降低压力容器发生腐蚀问题的几率。若压力容器情况特殊,也仅需利用百分之几的用量,即可实现对压力容器腐蚀问题的预防与减缓。在具体使用过程中,缓蚀剂的应用,可以在保障容器性能质量不受影响的前提下,促使容器在某种介质条件下,其腐蚀问题得到抑制,甚至可以有效清除容器的腐蚀问题。所以,需加大对缓蚀剂的应用力度,结合容器实际情况添加适量的缓蚀剂,实现对容器腐蚀问题的有效解决[2]。
2.2重视对容器焊接质量的控制
作为容器设备固定连接的重要手段,容器焊接效果与容器出现腐蚀问题的几率存在直接关联。因此,需强化控制容器焊接的质量,严格按照标准要求使用焊接工艺,以此消除容器尚存的残余应力,避免因应力问题而增大容器出现裂纹的几率。现阶段容器焊接作业中,针对不锈钢材料的焊接,常用焊接工艺包括氩弧焊与电弧焊。而在实际焊接作业过程中,必须结合实际情况的分析,遵循标准规程,选择合适的焊接工艺,加之在焊接前严控焊接材料的质量性能,进一步提升容器焊接质量,降低容器腐蚀问题的出现几率。同时,焊接作业前,企业需提高对焊接人员素质能力的要求,强调焊接人员必须持证作业,且具备多经验、高素质,避免因人为失误而增大腐蚀问题的出现几率。另外,在焊接作业前期阶段,依据对焊接厚度、钢材淬硬性、使用条件的综合性分析,进行焊接预热。此外,在容器焊接完成后,结合实际情况开展外观检查、晶间腐蚀试验等工作,并强化开展稳定化热处理,避免焊接作业后压力容器出现超标缺陷问题。最后,借助对超声波探伤仪的应用,进行容器探伤检测,确保其焊接质量达到标准要求。2.3重视对容器电化学保护强化所谓电化学保护,是指依据电化学原理,将容器设备设置成阴极,实现对容器腐蚀问题的预防与减缓。现阶段常用电化学保护方法,包括外加电流、牺牲阳极方法等。针对牺牲阳极方法的应用,是指利用铝、锌、合金等来充当阳极,其电极电势更低,然后在金属上固定,进而形成腐蚀电极,发挥出预防与减缓腐蚀问题的作用;针对电流外加方法的应用,则是将另一附加电极与金属当成腐蚀电池中的两个极。其中金属充当为阴极,通过对直流电的外加,达到保护金属不被腐蚀的目的,适用于河流、土壤中的金属设备。
2.4重视对防腐蚀材料涂抹
通过防腐蚀材料的涂抹,可起到预防腐蚀的作用,常用防腐蚀材料包括:(1)油脂涂料。该材料具有经济性、涂刷性较强、提升表面湿润性的等特点。但是在实际应用过程中,油脂材料的机械性能相对较差,且漆膜相对较软,涂抹后需较长的周期才能干燥。同时,油脂材料的防水性相对较差。(2)生漆。生漆材料的应用具有较强的附着力,可以提升容器表面的光泽度,其漆膜坚韧性较强,在抵抗油性腐蚀、水腐蚀等方面表现优异。但此材料的应用存在一定缺点,如生漆材料具有毒性,在材料涂抹、使用过程中,若人员防护不到位,极易出现皮肤过敏的问题。(3)酚醛树脂材料。酚醛材料在现阶段容器保护中的应用较为少见,虽然此种材料的应用有着较为理想的抗腐蚀效果,但是应用成本较高,且施工过程极为繁琐。(4)环氧树脂材料。此材料应用有着较好的腐蚀抵抗效果,常用固化剂包括芳香胺及其改性物、聚酰胺树脂等。
2.5强化对衬里防护的应用
针对容器材料的选择,因容器内介质存在较强的腐蚀性,而部分耐腐蚀材料价格昂贵,且目前适用于压力容器内部的材料相对较少。此时,可以借助对衬里防护措施的应用,来提升容器的防腐蚀效果。以相关标准规定为依据,结合实际容器设置需求,综合考虑容器介质压力、温度、特点等因素,选择不锈钢、搪玻璃、玻璃钢、钛、聚四氟乙烯等材料进行衬里防护。不同材料所起到的防护效果不同,所以需结合实际防腐蚀要求,合理选择衬里材料。
结束语:
压力容器防腐蚀性能与效果关乎到化工生产的安全性与稳定性,对此,化工企业需重视对上述防护措施的应用,进一步提升压力容器防腐蚀效果,减轻容器腐蚀问题,为化工生产的高效、高质量的开展打下良好基础。
参考文献:
[1]饶谋生.浅谈化工压力容器腐蚀的影响因素及防腐策略[J].化工管理,2018,000(023):44.
[2]王彬彬,高鑫.化工压力容器防腐蚀措施探讨[J].科学家,2017,005(016):P.48-49.
作者:赵志鹏 李坤
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