酸性环境下在役容器的应力腐蚀处理与防护管理研究

石油化工一、压力容器使用中对酸性环境的定义关于压力容器使用过程中对酸环境的定义，通常是指当在水与硫化氢混合的天然气气体中，硫化氢的分压≥０．００５ＭＰａ，此时便定义环境为酸环境。

酸环境会导致压力容器，在使用过程中钢材质受到腐蚀，被腐蚀的部分会出现保护程度不均匀的现象，从而导致压力容器局部开裂的严重安全隐患。

酸环境会根据硫化物应力开裂最终造成的腐蚀影响来定义，并且在不同形态下，素表现出的腐蚀影响，也有极大差异性，需要根据硫化物在不同环境中，变现出的腐蚀影响强度作出划分，例如在常温状态下并不会出现酸腐蚀，但在使用过程中，一旦发生电离，或者其他原因，将会造成严重的酸腐蚀影响问题，这种受温度变化影响发生腐蚀的情况，也是十分常见的。

二、酸环境对压力容器安全使用的影响酸环境对压力容器使用安全存在极大的隐患，其中最常存在的腐蚀类型为硫化物应力开裂。

金属压力容器自身已经出现拉应力，在与酸环境中腐蚀情况下所产生的联合作用力形成一体后，会导致金属压力，容器壁突然发现断裂。

这种现象影响十分严重，也是所有压力容器酸，腐蚀影响中最为严重的类型。

酸环境对压力容器，钢材质的腐蚀影响可能是持续存在的，虽然在使用初期并没有出现压力容器炸裂的问题，但随着酸环境腐蚀不断渗透，这种问题也会逐渐凸显。

压力容器一旦出现破损或者爆炸，将会造成严重的经济损失以及人身安全隐患，酸环境下压力容器使用将长期暴露在隐患中，相当于一颗不定时炸弹，随时都有引爆额危险。

三、压力容器用钢及防腐蚀技术新路径１．专用钢技术。

为解决压力容器在酸腐蚀环境中的使用安全隐患问题，目前技术已经能够生产压力容器中的专用钢。

能够应对压力容器，钢材质使用过程中所面临的不同隐患，选择专用钢来对其进行生产控制，专用钢自身稳定性极强，不容易发生化学反应，属于一种低活性的合金材料。

化学腐蚀造成钢材损坏，在进行专用钢选择时，会考虑所处使用环境特征，以及使用过程中，可能会涉及到的隐患问题。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施酸性水汽提换热器是化工、石油、电力等领域常见的设备之一，常常用于加热或冷却腐蚀性介质，如酸性水蒸气、酸性溶液等。

在长时间的使用过程中，其管束会发生腐蚀失效，导致设备性能下降或失效。

本文将介绍酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的分析及预防措施。

1. 腐蚀机理（1）酸性腐蚀在腐蚀性介质中，金属表面的氧化物被酸性介质中的离子还原成金属离子，并与酸性介质中的氧化物结合生成相应的盐类，通常为氢氧化物盐或氯化物盐。

这种腐蚀会逐渐腐蚀金属器件表面，导致管束失效。

（2）微生物腐蚀在水质较差的环境中，微生物可生长繁殖，而某些微生物在生长过程中会产生一些酶、有机酸等物质，使得环境形成了酸性体系，这些物质可对金属表面进行腐蚀。

此外，一些微生物会在金属表面形成特殊结构的腐蚀区，这些结构对金属表面进行了更强的腐蚀作用，导致管束失效。

2. 影响因素酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的影响因素主要有以下几个方面：（1）介质性质：介质的PH值、温度、含盐量、氧含量等。

（2）金属材质：金属的种类、表面处理方式、属于的材质族等。

（3）使用条件：使用时间、流速、流动状态、管束结构等。

1. 选择合适的金属材质在选择金属材质时，应根据介质的性质和设备使用条件选择合适的材质。

对于强腐蚀性介质，应选择能够耐受高温、高压和强酸碱的材质，如不锈钢、钛合金等。

此外，还可以考虑通过金属镀层或合金化处理等措施，提高金属的耐腐蚀性能。

2. 加强防护措施为了减轻管束的腐蚀，可以在金属表面覆盖一层抗腐蚀涂层，如橡胶、陶瓷、玻璃等。

此外，还可以在介质中加入缓蚀剂或加强水处理系统的运行和维护，保证水质的良好。

3. 设计合理的管束结构在设计管束结构时，应尽量减少管道的拐角，避免死角的出现，提高管束的清洗效率。

此外，还应添加防腐蚀装置，如阴极保护、降低水质pH值等。

4. 定期检测和维护管束为了保证酸性水汽提换热器的正常运行，应定期检查管束的状态，如管道的腐蚀、管内结垢等情况。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施1. 腐蚀机理酸性水汽提换热器在工作过程中，受到高温、高压、酸性气体的影响，容易产生腐蚀。

酸性气体对管束表面金属的电化学反应是导致管束腐蚀的主要机理之一。

在高温高压下，管束表面易形成缺陷，从而加剧了管束的腐蚀程度。

2. 腐蚀失效形式酸性水汽提换热器管束的腐蚀失效形式主要包括普通腐蚀、点蚀腐蚀、应力腐蚀裂纹和铬迁移等。

普通腐蚀是指管束表面均匀腐蚀，导致金属厚度减薄；点蚀腐蚀则是局部腐蚀引起管束表面出现小孔隙和凹痕；应力腐蚀裂纹是在受到应力的作用下，管束表面形成裂纹；铬迁移则是由于管束材料中的铬在高温高压下向金属表面迁移，导致金属变脆并且易于腐蚀。

3. 腐蚀失效影响酸性水汽提换热器管束腐蚀失效会导致管束表面金属物质的丧失，进而会影响管束的热传导性能和机械强度，严重时还会引起管束的破裂和泄漏，对生产和环境安全造成严重威胁。

二、预防措施1. 材料选择为了提高酸性水汽提换热器管束的抗腐蚀能力，应选择耐腐蚀材料，如不锈钢、镍合金等。

这些材料具有较强的耐腐蚀性能，能够有效抵抗酸性气体和高温高压环境的侵蚀。

2. 表面保护对于已经选择的管束材料，需要在其表面进行保护处理，形成一层保护膜，以减缓管束的腐蚀速度。

可以采用防腐漆涂层、热浸镀锌、镀层阳极保护等方式进行表面保护。

3. 温度和压力控制合理控制酸性水汽提换热器的工作温度和压力，可以有效减少管束的金属表面缺陷形成，避免或减缓管束腐蚀失效。

4. 定期维护检查定期对酸性水汽提换热器进行维护检查，及时发现管束腐蚀和损伤情况，可以采取相应的修复措施，以延长管束的使用寿命。

5. 禁止使用腐蚀性物质在酸性水汽提换热器的使用过程中，应禁止使用对管束具有腐蚀作用的物质，以减少管束的腐蚀失效风险。

6. 管束防腐蚀设计对于在酸性水汽提换热器中使用的管束，在设计阶段就应考虑到腐蚀失效的问题，进行合理的防腐蚀设计，如设置保护层、引入防腐蚀设备等。

浅析压力容器应力腐蚀及其控制措施【摘要】文章首先阐述了压力容器应力防腐工作的意义，然后分析了影影响压力容器应力腐蚀的因素，最后对压力容器应力腐蚀的防护与监测方法进行了探讨。

【关键词】压力容器，腐蚀防护，控制措施一、前言近年来，我国石油化工工程虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在建设社会主义和谐社会的新时期，加强对压力容器应力腐蚀的防护与监测，对确保石油行业的安全性有着重要意义。

二、压力容器应力防腐工作的意义压力容器主要应用于石油化工行业，由于其盛装着易燃、易爆、有毒或腐蚀性介质，并且长期承受高温高压作用，是危险性较高的特种设备，在生产和使用中的失效形式比较复杂，易发生事故。

压力容器的应力腐蚀断裂是指金属在拉应力和特定的腐蚀性介质共同作用下发生的断裂破坏。

SCC所引起的破坏在事先往往没有明显的变形预兆而突然发生脆性断裂，其危害性相当大。

因此，研究压力容器的应力腐蚀断裂对确保压力容器安全运行是十分必要的。

石油行业一直是国民经济的支柱产业之一，对于工业发展意义非凡。

但是近年来，我们国家频频爆出设备防腐工作不到位，造成天然气泄漏、石油泄漏以及爆炸等不良新闻，给国民经济造成了重大的经济损失，也对社会安定产生了不小的影响。

就防腐工作的重要性而言，我们不仅仅要看到巨大的经济损失，还要看到能源的严重浪费等现象。

一来压力容器应力一旦腐蚀，将会造成天然气、石油等化工产品泄漏，造成重大的安全隐患，而且会带来巨大的经济损失；二来，能源一旦耗费，将是无法换回的，还会对环境造成严重的破坏，对于生态环境以及人们的生活都会带来巨大威胁。

因此，化工防腐可谓意义重大，做好了防腐工作，不仅能够节约大量的能源，提高社会经济效益，还能带来良好的社会效益，对人们的生活与生态环境的保护都是具有重要作用的。

三、影响压力容器应力腐蚀的因素影响压力容器应力腐蚀的因素不外乎内在因素与外界环境因素两个方面。

从影响腐蚀的机理来说，腐蚀的种类可分为许多种，按照腐蚀机理可以分为电化学腐蚀与化学腐蚀；按照腐蚀破坏形式又可以分为均匀腐蚀与局部腐蚀；而按照腐蚀环境则又可以分为，高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢-氯化氢-水型腐蚀、硫化氢-氢型腐蚀、硫化氢-氧化物-水型腐蚀等。

For personal use only in study and research; not for commercial use酸性食品罐头容器内壁腐蚀机理和防止措施糖水水果罐头、果酱罐头、果汁罐头和番茄酱罐头均是酸性食品罐头（PH≦4.6）。

这几类罐头杀菌比较简单，只需要100℃以下常压进行杀菌。

肉、禽和水产罐头均是低酸性食品罐头（PH≧4.6），需要高温高压杀菌，保质期可以达到二年以上。

而酸性食品罐头除果酱罐头外，保质期只能一年半以上。

两者差异不是微生物的问题，主要是酸性食品与金属罐内壁发生化学反应和电化学反应。

如果酸性食品罐头储藏时间过长，内容物中重金属指标很可能超标，还可能出现金属异味（俗称铁腥味），最终产生氢气涨罐或穿孔漏罐，失去食用价值和商品价值。

酸性食品罐头的腐蚀现象是很复杂的，锡和铁在电动序中都为负电性金属，它们的负电性都比氢强，，在酸性食品罐头中都能将氢置换出来。

锡、铁电位关系所以会有所变化，由于它们在标准电动序的位置是邻近的。

因此，客观条件变化时，比较容易促使锡、铁电位关系随之而发生变化。

在糖水水果罐头中，如果没有氧气存在的条件下，锡的腐蚀极小，作用不显著。

如果有氧气或氧化剂的存在，则发生去极作用，锡为阳极，铁为阴极，锡层开始腐蚀溶解，渐渐地漏出铁的底板，铁变为阳极，则表面的锡层完整无损，而孔眼处的铁则腐蚀，洞孔继续发展。

一般情况下罐头食品的内壁镀锡薄钢板的酸腐蚀和在大气环境中的情况不同，铁的腐蚀受到抑制，但促进了锡的腐蚀。

1 酸性食品罐头容器内壁腐蚀过程（1）镀锡全面覆盖钢基阶段。

在这阶段中罐头的残留氧气在内容物氧化和罐壁腐蚀时作为氧化剂已消耗完毕，因此，在这阶段内镀锡薄钢板（俗称马口铁）的钢基成为阴极，锡则成为阳极，锡溶解成锡离子，这就和有大量氧气存在时所出现的情况刚好相反。

通过微孔外露的钢基并不溶解，而且还因露铁面很小，产生氢气量非常少，对腐蚀过程几乎无甚影响。

因此，本阶段中可以说外露钢基因牺牲锡（阳极）而受到保护，故而只有锡层单独地受到腐蚀。

化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨化工设备中应力腐蚀是指在工作过程中由于环境条件和应力共同作用下，金属材料表面发生腐蚀，导致金属材料破坏的一种现象。

应力腐蚀是一种复杂的腐蚀现象，其机理主要包括应力、介质和金属材料三个方面。

应力是引起应力腐蚀的主要因素之一。

化工设备在运行过程中会受到各种应力的作用，包括机械应力、热应力和残余应力等。

这些应力会破坏金属的原有结构，使金属的抗腐蚀能力下降，进而容易发生应力腐蚀。

介质也是引起应力腐蚀的重要因素之一。

在化工生产过程中，金属材料常接触各种有害介质，如酸、碱、盐溶液等，这些介质能够直接与金属发生反应，引起应力腐蚀。

有些介质在一般情况下对金属无腐蚀作用，但在一定条件下，如温度、浓度、流速等发生变化时，会产生腐蚀，加速应力腐蚀的发生。

金属材料本身的性能也会影响应力腐蚀的发生。

不同的金属材料对应力腐蚀的抵抗能力不同。

钢材在强酸和强碱介质中易发生应力腐蚀，而不锈钢具有较好的抗腐蚀性能。

金属材料的处理工艺也会影响其应力腐蚀性能，如热处理、冷加工等。

为了有效预防和控制应力腐蚀的发生，化工设备中应该采取以下措施：1. 选择合适的材料：应根据介质的性质选择具有良好抗腐蚀性能的金属材料，如不锈钢、合金钢等。

2. 控制应力：在设备的设计和制造过程中，应合理控制应力的大小，避免应力集中和过大的应力。

3. 设计合理的结构：合理设计化工设备的结构，避免应力集中，减少应力腐蚀的可能性。

4. 定期检测和维护：对化工设备进行定期检测，发现问题及时修复和更换受腐蚀严重的部件，保证设备的安全运行。

5. 控制操作参数：合理控制介质的温度、浓度、流速等参数，避免发生腐蚀和应力腐蚀。

6. 使用保护措施：涂层、防腐层、防腐涂料等可以提高金属表面的抗腐蚀性能，降低应力腐蚀的发生。

化工设备中应力腐蚀是一种严重影响设备安全运行的因素，需要通过选择合适的材料、控制应力、设计合理的结构、定期检测和维护、控制操作参数以及使用保护措施等措施来进行预防和控制。

化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨摘要：伴随社会经济的持续化发展，化工行业在此背景下，呈现出迅猛的发展势头;化工设备作为整个化工行业的核心组成部分，其在长时间运行后，会出现应力腐蚀情况，因而会给其运行使用造成直接影响，所以需采取措施加以防护。

本文首先简要分析了化工设备中应力腐蚀的基本原理，指出了具体的防护措施，望能为此领域研究有所借鉴。

关键词：化工设备应力腐蚀腐蚀机理防护策略中图分类号：TQ05 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（a）-0091-02伴随我国整个工业体系的持续发展与健全，化工设备的种类日渐增多，而且应用领域日渐宽泛。

但需要指出的是，无论是在石油化工、石油冶炼中，还是在储存石油及化工产品中，所使用的化工设备在实际运行过程中，时常会因各种问题而出现各种形式或不同程度的应力腐蚀状况。

尤其是奥氏体不锈钢、低合金钢及碳钢等，其在一些特定条件或环境中，均会出现应力腐蚀、破裂情况。

针对此种破裂而言，其在小于屈服强度的持续应力作用下，会使金属出现早期破坏，因而无论是在危害性上，还是在隐蔽性上，均比较明显。

在此背景下，做好应力腐蚀的有效预防工作，至关重要。

1 腐蚀机理概述当前，针对应力腐蚀开裂的机理而言，已出现许多理论依据，比如混合机理、溶解机理等，但需强调与说明的是，业内对如下论述作为认可：所谓应力腐蚀开裂，从根本上来讲，就是在所形成张力持续作用下的合金，在具有腐蚀性的环境中，其中的一种或者是多种显微路径出现多样化或不同程度腐蚀情况，由此而引发的破裂状况。

简单概括之，就是基于应力的影响与驱动下，钢发生一定程度的滑移情况，在此作用下，表面钝化膜会发生严重的破裂状况，另外，还会露出一些新鲜的表面;此外，还需要说明的是，受滑移的影响，其还会使缺位情况增加，并且还会使位错情况出现大量密集，因而在滑移带上，会使杂质偏析速度加快，最终便会形成活性阳极区。

另外，还需要指出的是，基于腐蚀介质的持续作用下，会出现阳极溶解情况，在溶解时，阳极极化，并且在极化的附近，还会有钝化情况发生，因此，在此驱动与影响下，蚀坑周围会产生一层覆盖范围比较广的钝化膜;另外，基于应力的持续作用下，在蚀坑的底部位置处所形成的应力，会在此不断的聚集，最终导致钝化膜出现不同程度的破裂情况;循环复之，最终会造成应力腐蚀开裂情况的加剧，并向周围蔓延，出现纵深形态的裂纹，直到断裂。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施摘要：在酸性水汽提装置里，若是发生腐蚀现象就会蔓延整个流程，而且会更为严重。

加氢酸性水是一种多元水溶液，含有硫化氢、氨氮、酚类等物质，在酸性水汽提换热器管束运行期间极易出现腐蚀失效问题。

本文就加氢酸性水是一种多元水溶液，含有硫化氢、氨氮、酚类等物质，在酸性水汽提换热器管束运行期间极易出现腐蚀失效问题展开探讨。

关键词：酸性水；换热器管束；腐蚀失效引言在酸性水汽提装置的分析过程中，要积极地采取有效防腐措施，通过监测手段、防腐工艺以及防腐材料等。

尤其要重视防腐技术的采用，对于技术人员来说要加强防腐技术的研究，做好相关检测装置的防护。

1酸性水汽提换热器管束腐蚀失效原因加氢酸性水汽提塔底换热器管束规格型号为BKU600/1000-2．5-70-3/19-2I，材质为Q245R，介质为蒸汽，操作温度为250．0℃。

壳程规格型号为B=580mm，介质为净化水，材质为Q245R，操作温度为171．0℃。

酸性水汽提塔底换热器管束运行一个周期后芯子实效，导致整个酸性水汽提装置运行不稳定风险大大增加。

本文对该酸性水汽提塔底换热器管束腐蚀失效原因进行了简单分析，具体如下：（1）检查方法。

本次调查主要采用宏观检查、测厚检查、EDX及XRD腐蚀产物元素分析的方式，对该酸性水汽提塔底换热器管束腐蚀部分进行分析。

（2）检查结果。

通过对检查结果进行分析，可得出该酸性水汽塔底提换热器管束内部腐蚀产物元素主要为铁、硫，腐蚀产物为四氧化三铁、八硫化七铁。

通过对腐蚀产物进行分析，可得出该酸性水汽提塔底换热器管束腐蚀失效主要是由于硫化氢气体溶于水后具有较强腐蚀性。

再加上在换热器壳程中高速流体介质的存在，会溶解高硬度区域及相关区域硫化铁保护膜，加速腐蚀反应进行。

2酸性水汽提换热器管束腐蚀预防措施2.1选材根据国内炼厂酸性水汽提装置的材料使用经验，装置主要设备和工艺管线如汽提塔、回流罐、原料缓冲罐以及冷却器、换热器的壳体、管箱等均可使用碳钢材料，对比此装置选材基本合理。