张宇秋
杭州赛迅化工设备有限公司 浙江杭州 310000
摘 要：先对在用压力容器腐蚀类型作一介绍，进而从材质原因、环境原因、操作原因等方面对在用压力容器腐蚀原因作细致的分析，最后重点提出在用压力容器腐蚀的预防措施，包括容器选材、焊接质量提升及日常维护等。
关键词：在用压力容器；腐蚀；预防
在用压力容器腐蚀防护是石油生产管理的重要内容，往往腐蚀现象是在用压力容器使用中极易出现的问题，对生产工作会有较大的影响。为有效延长在用压力容器的使用寿命，积极进行其腐蚀机理评价和预防十分必要，必须予以充分的重视。
1.在用压力容器腐蚀类型
就目前石油行业在用压力容器使用情况来看，最为常见的腐蚀类型主要有物理腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀、化学腐蚀等。就物理腐蚀来说，其是在用压力容器最为基础的腐蚀类型，主要是在用压力容器使用过程中长期接触空气或者工作物料，最终发生物理溶解，导致在用压力容器金属壁面出现锈斑。就应力腐蚀来说，其是因为在用压力容器长时间使用，继而产生了一些肉眼无法可见的拉伸现象，并在金属壁面上形成了拉应力，出现延迟裂纹现象。另外，应力腐蚀具有半长期作用或长期作用，往往一般的检测仪器无法直接探明，预防存在较大的难度。化学腐蚀被称之为“干腐蚀”，其产生机理是在用压力容器金属表面与非电解质接触过程中会发生化学反应，继而形成腐蚀现象[1]。更为重要的一点是，在用压力容器在受到腐蚀的过程中，其金属壁面会与氧化剂产生直接的反应，出现电子交换现象。电化学被称之为“湿腐蚀”，其产生机理是在用压力容器的金属壁在电解质溶液中发生了电化学反应，且同时产生了电流。当发生电化腐蚀时，势必会存在阳极和阴极，数量均至少为一个，金属壁内外部会同时产生电流，进而形成电流回路。在这种情况下，阳极会出现氧化反应，阴极会出现还原反应，合力作用下便出现了在用压力容器金属壁腐蚀的现象。如图1，石油化工常见的在用压力容器。
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图1 石油化工常见的在用压力容器
2.在用压力容器腐蚀的主要原因分析
除了各类型腐蚀自身原因外，在用压力容器出现腐蚀的原因还有以下几点：①材质原因：应该说材质是在用压力容器出现腐蚀的最基础原因。分析在用压力容器的构造可以发现，在用压力容器本身主要由合金制成，合金腐蚀速度与其各个成分含量有很大的关联。如果合金组成成分中含有较多的杂质，则势必会加快在用压力容器的腐蚀速度。除此之外，如果当在用压力容器表面粗糙且精度不高时，在用压力容器的腐蚀程度会加快，反之腐蚀程度会延缓；②操作原因：就目前在用压力容器所产生的腐蚀来看，有相当一部分均是因为工作人员没有严格按照操作流程进行所导致的，当操作不规范时在用压力容器的腐蚀速度会明显加快；③环境原因：石油化工在用压力容器往往工作环境较为恶劣，长期处于恶劣的工作环境中势必会加快在用压力容器的腐蚀速度。石油化工企业在使用在用压力容器时，通常都会对PH值、化学成分、湿度及温度等进行严格的范围限定，但如果所限定的范围没有起到应有的作用，极易导致在用压力容器的腐蚀速度加快。除此之外，及时有效的全面检验也是减少或避免在用压力容器出现腐蚀的主要手段。在安全管理过程中，通过积极有效的全面检验可以发现在用压力容器运行过程中存在的问题，并能制定相应的处理方案加以预防，可以改善在用压力容器的使用状况，有延长使用寿命的作用。
3.在用压力容器腐蚀的预防措施
针对已经明确的在用压力容器腐蚀产生原因，需要制定有针对性的预防措施。①针对材质原因，要谨慎选用材质，为增强在用压力容器的耐腐蚀能力，一方面可以选用不同材料，另一方面可以添加抗腐蚀的金属元素，务必保证所选择的材质质量满足后续使用需求；②为了预防或者延缓在用压力容器的腐蚀，可将缓蚀剂均匀涂抹至在用压力容器之上，且要在内外均涂抹一层防腐层，以此来缓解在用压力容器的腐蚀。就实践应用来看，通过应用缓蚀剂可以有效的延缓在用压力容器的腐蚀速度。但同时缓蚀剂包含一种化学物质或好几种化学物质，具体的用量并没有统一的规范。因此，应用时务必根据具体的工况确定；③在用压力容器极易受到外界介质的影响，其自身的腐蚀性会大大增强，此时可以进行必要的衬里防护。就目前在用压力容器的衬里防护来看，最为常用的衬里防护材料有不锈钢、搪玻璃、金属钛、橡胶、玻璃钢及聚四乙烯，这些材料均有抵抗和延缓腐蚀的作用；④通常情况下，石油工业所应用的在用压力容器都是以不锈钢材质和低合金钢为材料，同时借助电弧焊和氩弧焊的方式提升焊接质量。实践应用发现，规范有效的焊接流程可以很大程度上提升在用压力容器的焊接质量，无论是对日常使用还是预防腐蚀均有很大的作用。因此，严格遵循焊接工艺流程，提升焊接质量便显得尤为关键。这要求在焊接时必须由专人进行质量检核，全程监督焊接流程，待焊接工作完成后还需要组织专业的人员现场调试和检测，以此全面避免在用压力容器缺陷和故障的存在；⑤鉴于在用压力容器经常处于恶劣的工作环境中，持续使用一段时间即会出现腐蚀。因此，为有效预防在用压力容器产生腐蚀或腐蚀程度加剧，必须组织专业的维护人员定期对在用压力容器工作状况进行检查，开展高质量的监测工作。近年来随着信息化技术的发展，越来越多的自动化技术和智能化技术开始应用于在用压力容器腐蚀监测中，可以对其腐蚀情况进行全过程监管和动态分析，能够取得良好的预防效果，值得深入应用和推广。
除此之外，也可以针对具体的腐蚀类型开展预防工作。比如在处理应力腐蚀中常见的碱脆时，一方面可以从材料的塑性、强度及碱脆敏感性等方面着手分析，选择合适的碳钢；另一方面可以最大限度降低再用压力容器装配时的参与内应力，比如一些不紧密的接缝、错边、角变形。又比如在处理应力腐蚀心中常见的硝脆时，可以从以下几方面着手：①可将适当降低钢材中砷、磷和硫的浓度；②适当提升溶液的PH值；③降低硝酸盐的温度和浓度；④采用冷轧钢材来降低硝脆的敏感性。分析电化学腐蚀类型可以发现，其是在用压力容器一种常见的腐蚀类型，极易发生于合金或易钝化的在用压力容器中。另外，在侵蚀性阴离子或者氧化剂共存的环境下也会发生电腐蚀。对于这种类型的腐蚀，可以重点从两方面着手。一方面，可以添加缓蚀剂，实践应用发现，缓蚀剂可以对合金和金属腐蚀起到良好的抑制效果；另一方面，可以进行阴极保护，将电位阴极极化至钝态电位区，确保其处于完全钝化状态。
4.结语
在用压力容器发生腐蚀的原因众多，在开展预防工作时要紧紧围绕其腐蚀类型和特征制定针对性的预防措施。另外，鉴于在用压力容器工作环境的特殊性，需要进一步加强日常维护管理力度，实现预防腐蚀的目的。
参考文献：
[1]李文国，杨晓威，万昌财，等.压力容器的腐蚀与保护探讨[J].清洗世界，2019,035(10):65-66.