华北油田公司储气库管理处生产运行科河北廊坊065000
【摘要】在压力容器运行使用过程中，腐蚀现象的存在给压力容器安全正常的运行带来了隐患。因为腐蚀现象是缓慢的，悄无声息的，许多事故的发生，往往是由于人们对压力容器腐蚀发现的不及时，没有提前采取有效的防护措施。下面将对石油化工行业中常见的压力容器腐蚀及预防措施作简要介绍。
【关键词】压力容器；腐蚀；石油化工；预防措施
1、化工压力容器腐蚀类型
1.1晶间腐蚀
化工的晶界非常活泼，在晶界或邻近区产生局部腐蚀，而晶粒的腐蚀则相对很小，这就是晶间腐蚀。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低化工的机械强度。而且腐蚀发生后化工和合金的表面仍保持一定的化工光泽，看不出破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化，不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合金中。产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂，强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。不锈钢焊缝间的晶间腐蚀是化学工业的一个重大问题。
1.2点蚀
金属表面局部地区出现向纵深发展的腐蚀小孔，其余地区不腐蚀或腐蚀轻微，这种腐蚀形态叫做点蚀，又称孔蚀或小孔腐蚀，是局部腐蚀的一种。以钢材为例：不锈钢微小“锈孔”的迅猛增加，是造成不锈钢受到大规模腐蚀的原因。腐蚀物浓度或温度的微小变化，就能显著加快腐蚀速度。点状腐蚀的迅速出现，是由于化工表面亚稳定状态的微孔迅速增生的缘故。在真正的点蚀发生前，不锈钢表面保护性的氧化层中先形成直径几个微米、呈亚稳定状态的微型凹陷，尽管此前科学家们对这种凹陷形成过程进行了大量的研究，但点蚀的突然出现迄今尚无法解释。腐蚀疲劳是指化工材料在循环应力或脉动应力和腐蚀介质共同作用下，所产生的脆性断裂的腐蚀形态。这种腐蚀要比单纯交变应力造成的破坏或单纯腐蚀造成的破坏严重得多，而且有时腐蚀环境不需要明显的侵蚀性。腐蚀疲劳涉及许多工业部门，如传播的推进器、轴、舵，飞机构件，汽车弹簧，矿山绳索等等。即使是抗腐蚀性能很好的化工材料（如不锈钢），也能在像自来水这样的“无害”介质中发生腐蚀疲劳。腐蚀疲劳是一种很危险的破坏形式，因为它出现的时间和位置都很难事先预计。它不仅发生于处于活泼状态的化工材料，而且也发生于处于钝化状态的化工材料。
1.3腐蚀磨损
化工表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用面引起的材料损失现象，称为腐蚀磨损。这是一种化学腐蚀为主，并伴有机械磨损的轮齿损伤型式。其特征是呈局部性的沟槽、波纹、圆滑或山谷形，通常显示方向性。腐蚀磨损通常是一种轻微磨损，但在一定条件下也可能转变为严重磨损。常见的腐蚀磨损有氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。
1.4电偶腐蚀
当两种不同化工材料浸入电解质溶液中时，如果用导线使这两种化工连通或直接接触，由于存在电位差，电子将会在两者之间流动，产生电偶电流，使电位较高的化工（阴极）溶解速度减小，电位较低的化工（阳极）溶解速度增加，把这种腐蚀称为电偶腐蚀，亦称接触腐蚀或双化工腐蚀。
1.5缝隙腐蚀
许多化工构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽足以使电解质溶液进入，使缝内化工与缝外化工构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在腐蚀介质中的化工表面上，是在缝隙和其他隐蔽的区域内发生的一种局部腐蚀。孔穴、垫片接触面、搭接缝内、沉积物下、紧固件缝隙内是常发生缝隙腐蚀的方。
2、化工压力容器防腐蚀建议
2.1优选材料,科学使用缓蚀剂
鉴于化工压力容器用途特殊,且在使用过程中承担的风险较高,国家对于此类容器的生产制造有着极为严格的规定,尤其是材料选择。设计选材过程中要注意以下几点:①设计时应考虑腐蚀成因,尽可能的消除能够集聚介质的缝隙以及缺口。②应以组织结构为依据,优选材料。③在进行容器生产的过程中,有必要以其实际用途及所处环境为依据,选用恰当的材料,以提升耐蚀合金的性能。必要时可以通过添加合金元素的形式,来达到上述目的,但具体元素最好为碳钢。④将关注重点放在增强耐蚀性上,以减轻或避免腐蚀问题。⑤以腐蚀性、易燃性、危害性(一般指的是是否有毒)为参考依据进行介质选用。缓蚀剂的作用主要在于其能够减缓腐蚀速度,甚至避免腐蚀的出现。此种化学物质具有极佳的防腐性能,且在使用中不会对材料性能产生损害,通常只需要很少的量,就可以使得腐蚀速度大为降低。
2.2保证焊接质量
保证焊接质量可以起到减弱残余应力的作用,有助于避免裂纹。这是因为在残余应力较低的情况下,裂纹出现的概率比较低,金相组织也可以维持在一个良好的状态,裂纹诱因较少。不锈钢焊接通常会采用两种办法,其一为电弧焊,其二为氨弧焊。这两种工艺存在一定的区别,但实施时都需要控制好焊接质量。在焊接质量控制方面第一,在焊接实施之前,必须以国家规定为依据,慎重确定焊接工艺与方法,而在选择材料环节,应结合工艺特点,选择恰当的材料。第二,在确定材料种类后,还需对其进行质检,以明确其各项性能与焊接质量要求是否相吻合。第三,具体负责操作的人员,应具有专业证书,且技术娴熟、能力稳定。第四,出于避免超标缺陷的考虑,正式焊接开始前,还需在综合研究钢材特性及规格情况的基础上,进行必要的预热。
2.3使用防腐材料
经常用的防腐材料主要有以下几朴第一,油脂涂料。此种材料的特点在于成膜物为干性油,优势在于生产工艺简单、涂刷便捷、润湿性强、成本低廉等,不足之处在于干燥耗时较长、膜偏软、耐水性及机械性低下。第二,生漆。此种材料的优势可以归纳为附着力极佳、膜的韧性强、光泽较好、可起到抵抗水油侵蚀的作用等,缺陷主要在于有毒、易导致人体过敏等,应用相对有限。第三,酚醛树脂。此种涂料的优势在于防腐性能佳、耐热性好等,不足在于施工麻烦、附着力不佳、不够柔韧。
2.4表面覆盖,实现有效隔离
腐蚀出现的重要原因之一,就是化工元素与周围环境中的某些物质出现了化学反应。所以,在防腐工作中可以借助表面覆盖,将能够产生反应的物质隔离开,达到破坏化学反应发生条件的目的。此种方法为覆盖法,指的是通过将防护层紧密覆盖在化工表面的办法,来实现化工元素与相关介质的有效分离,以避免腐蚀出现。
2.5重视管维
管理维护是控制腐蚀的主要途径。在对容器进行检查和维护的过程中,工作人员必须以国家法规为基础,以定期检查为基本手段,通过取样等方式,来确认容器的工作状态,明确是否存在腐蚀问题及其严重程度,实时掌控容器性能,避免腐蚀演变成事故。为了将腐蚀的影响减至最弱,工作人员在检修工作中就必须要时刻谨慎,不可忽视任何轻微的腐蚀,对已经出现的腐蚀要及时补救,遏制其扩大趋势,并且在处理腐蚀问题时要通过分析,明确腐蚀出现的诱因,并依此采取预防对策,以避免腐蚀的再次出现。
结束语
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]陈金花.化工压力容器质量控制分析[J].科技与企业,2015,14:190.
[2]曾珠.承压类特种设备社会风险预警方法及控制策略研究[D].中国地质大学(北京),2015.
[3]晁代强.中原油田三相分离器垢下腐蚀行为及防护措施研究[D].重庆科技学院,2015.