压力容器的腐蚀与防止
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影响压力容器金属腐蚀的主要因素及防治对策【摘要】压力容器作为化工企业中一种常见的设备,在很多的化工领域有着重要的作用。
本文结合笔者多年实践工作经验,针对化工压力容器中较为常见的腐蚀类型以及影响因素做出分析,并且在后文中针对腐蚀情况给予了相应了控制措施,进一步加强化工压力容器在实践当中的安全运行。
【关键词】压力容器;金属腐蚀;防治化工机械设备在受到严重的腐蚀之后,不管是设备呈现出来的色泽方面,还是机械其它方面所变现出来的性能等,都有着不同程度的变化,从而导致机械设备在使用过程当中产生不必要的损失。
这样对于化工企业在产品的生产以及成本控制等方面有着较大的影响,化工企业针对这一点也会背负着较大的经济损失。
所以,关于机械的防腐方面问题,就需要采取有力的防腐措施,有效的将运行机械的防腐能力进一步的提高,这才是当今社会中化工企业以及相关生产领域所迫切需要解决的问题。
1 化工压力容器腐蚀的常见几种类型根据腐蚀过程的历程分类:1.1 物理腐蚀物理腐蚀是指金属由于受到液态金属的单纯物理溶解作用而引起的损坏,但并不是由化学和电化学反应引起的。
比如使用钢容器来盛放熔融锌,由于液态锌会溶解铁金属从而致使钢容器受损坏等等。
1.2 化学腐蚀化学腐蚀是指金属在一些干燥气体及非电解质溶液中,金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的损坏,也称为干腐蚀。
化学腐蚀的反应过程中,金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接进行电子交换,发生氧化还原反应而形成腐蚀产物,期间并没有产生电流。
1.3 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的破坏,即湿腐蚀。
电化学腐蚀是化工压力容器腐蚀中最普遍、最常见的腐蚀。
一般按电化学机理进行的电化学腐蚀在反应过程中都会产生电流,即产生一个或多个阳极反应和阴极反应,同时通过介质中的离子流与流过金属内部的电子流构成回路。
其中阳极反应是指金属在失去电子后以一种离子的状态进入到溶液中,是一个氧化的过程;而阴极反应是指氧化剂在金属表面及溶液界面将金属内的剩余电子吸收,其是一个还原的过程。
压力容器的安全防护范文压力容器是一种存储和输送液体、气体或蒸汽的设备,广泛应用于化工、石油、能源、造船、医药等各个领域。
由于压力容器工作环境的特殊性,其安全防护非常重要。
本文将就压力容器的安全防护进行详细阐述。
一、压力容器的常见安全问题与防范措施1. 容器内部腐蚀问题压力容器内部常常接触到腐蚀性介质,长期使用容易导致内部腐蚀。
为了防止腐蚀,可以在容器内壁涂层,选择耐腐蚀的材料制造容器内胆,或者对介质进行处理,减少其对容器的腐蚀性。
2. 容器内部压力过高压力容器在长期使用或操作不当的情况下,容易导致内部压力过高。
为了防止压力过高,可以设置安全阀,通过调整阀门的开启压力和排气量,确保容器内部的压力始终在安全范围内。
3. 容器爆炸容器发生爆炸是压力容器安全的最大隐患之一。
为了避免容器爆炸,必须保证容器的设计、制造和使用符合相应的标准和规范。
此外,还应定期进行容器的检测和维护,及时排除潜在的安全隐患。
4. 容器泄漏容器的泄漏可能会导致液体、气体或蒸汽的泄漏,造成环境污染、火灾、爆炸等严重后果。
为了防止容器泄漏,可以加装安全阀、检测传感器等装置,及时监测和控制容器的泄漏情况。
5. 容器破裂容器破裂是容器安全的另一个重要问题。
为了防止容器破裂,应选择高强度、耐热、耐腐蚀等性能良好的材料制造容器,并按照标准和规范进行设计和制造。
此外,还应定期进行容器的强度测试,及时发现和处理破裂风险。
二、压力容器的安全管理措施1. 建立完善的安全管理体系企业应建立完善的压力容器安全管理体系,包括制定相关的安全制度和规章制度,明确责任和任务,落实安全生产责任制,确保全员参与安全管理。
2. 加强人员培训和教育企业应定期组织压力容器安全培训和教育,对从事相关操作、维修和检测人员进行安全技术培训,提高员工的安全意识和技能,确保其具备应对突发情况的能力。
3. 存档资料的管理企业应建立健全的压力容器档案管理制度,对所有涉及压力容器的技术文件、制造记录、检测报告等进行管理和保存,以备日后查验和追溯。
浅析化工设备压力容器的破坏及预防措施化工设备压力容器是工业生产中常用的一种设备,它承担着储存和输送压力介质的重要任务。
由于受到高压力的作用,容器可能会发生破坏,造成严重的安全事故。
对于化工设备压力容器的破坏及预防措施需要引起我们的重视和关注。
本文将从破坏原因、破坏类型和预防措施等方面对化工设备压力容器的破坏进行浅析,以期引起大家对压力容器安全的高度重视。
一、破坏原因化工设备压力容器的破坏原因主要包括以下几个方面:1.设计参数选择不当:包括选用不合适的材料、尺寸和结构形式等,导致压力容器的强度不足或者受力不均匀。
2.制造过程中的缺陷:制造过程中存在焊接、锻造或铸造等工艺上的缺陷,如气孔、夹渣等缺陷,会降低容器的强度和密封性能。
3.使用环境的恶劣条件:如介质的腐蚀、高温、高压等环境条件,会对压力容器的材料和结构造成损害,导致容器破坏。
4.使用过程中的操作失误:如超压操作、超温操作、振动、腐蚀等操作失误,会导致压力容器的破坏。
5.长期使用导致的疲劳破坏:压力容器在长期使用过程中,受到循环载荷的作用,会产生疲劳裂纹,最终导致破坏。
二、破坏类型化工设备压力容器的破坏主要包括以下几种类型:1.爆炸破坏:由于内部压力突然升高,导致容器爆炸破裂,释放压力介质,造成严重的安全事故。
2.腐蚀破坏:由于介质的腐蚀作用,使得容器的材料减薄或产生小孔,最终导致容器的破坏。
3.疲劳破坏:由于容器长期受到循环载荷的作用,产生疲劳裂纹,最终导致容器的破坏。
4.应力腐蚀破坏:由于容器材料同时受到应力和介质的腐蚀作用,导致容器产生应力腐蚀裂纹,最终导致容器的破坏。
三、预防措施为了减少化工设备压力容器的破坏,我们可以从以下几个方面进行预防措施:1.加强设计与制造过程的控制:严格按照相关标准和规范进行设计和制造,选用合适的材料、尺寸和结构形式,严格控制制造过程中的质量。
2.加强材料的腐蚀防护:选择耐腐蚀材料,采取防腐措施,如涂层、防腐层或防腐漆等,延长容器的使用寿命。
压力容器的维护保养做好压力容器的维护保养工作,可以使容器经常保持完好状态,提高工作效率,延长容器使用寿命。
容器的维护保养主要包括以下几方面的内容:(1)保持完好的防腐层。
工作介质对材料有腐蚀作用的容器,常采用防腐层来防止介质对器壁的腐蚀,如涂漆、喷镀或电镀、衬里等。
如果防腐层损坏,工作介质将直接接触器壁而产生腐蚀,所以要常检查,保持防腐层完好无损。
若发现防腐层损坏,即使是局部的,也应该先经修补等妥善处理以后再继续使用。
(2)消除产生腐蚀的因素。
有些工作介质只有在某种特定条件下才会对容器的材料产生腐蚀。
因此要尽力消除这种能引起腐蚀的、特别是应力腐蚀的条件。
例如,一氧化碳气体只有在含有水分的情况下才可能对钢制容器产生应力腐蚀,应尽量采取干操、过滤等措施;碳钢容器的碱脆需要具备温度、拉伸应力和较高的碱液浓度等条件,介质中含有稀碱液的容器,必须采取措施消除使稀液浓缩的条件,如接缝渗漏,器壁粗糙或存在铁锈等多孔性物质等;盛装氧气的容器,常因底部积水造成水和氧气交界面的严重腐蚀,要防止这种腐蚀,最好使氧气经过千燥,或在使用中经常排放容器中的积水。
(3)消灭容器的跑、冒、滴、漏,经常保持容器的完好状态。
跑、冒、滴、漏不仅浪费原料和能源,污染工作环境,还常常造成设备的腐蚀,严重时还会引起容器的破坏事故。
(4)加强容器在停用期间的维护。
对于长期或临时停用的容器,应加强维护。
停用的容器,必须将内部的介质排除干净,腐蚀性介质要经过排放、置换、清洗等技术处理。
要注意防止容器的死角积存腐蚀性介质。
要经常保持容器的干燥和清洁,防止大气腐蚀。
试验证明,在潮湿的情况下,钢材表面有灰尘、污物时,大气对钢材才有腐蚀作用。
(5)经常保持容器的完好状态。
容器上所有的安全装置和计量仪表,应定期进行调整校正,使其始终保持灵敏、准确;容器的附件、零件必须保持齐全和完好无损,连接紧固件残缺不全的容器,禁止投人运行。
压力容器的维护保养(二)压力容器是一种具有特殊结构和承受高压力的设备,广泛应用于化工、石化、炼油、电力等行业。
混凝土压力容器防腐方法混凝土压力容器是一种常见的储存压缩气体或液体的设备,因其具有高强度、耐腐蚀等特点而被广泛应用于石油、化工、食品、医药等领域。
但长期使用后难免会受到腐蚀的影响,严重的情况下会导致设备失效,因此,防腐是保障混凝土压力容器长期稳定运行的重要措施。
下面,将介绍几种常见的混凝土压力容器防腐方法。
1.涂层防腐法涂层防腐法是目前最常用的混凝土压力容器防腐方法之一,它通过在容器表面涂覆一层具有防腐性能的涂料,来保护容器表面不受腐蚀。
涂料的种类有很多,如环氧涂料、聚氨酯涂料、氯丁橡胶涂料等,根据不同的使用环境和介质选择不同的涂料。
涂层防腐法的优点是施工简单、成本低、防腐效果明显,但也存在一些缺点,如涂层损坏后需要及时维修,维修工作量较大。
涂层防腐法的具体操作步骤如下:(1)表面处理:对混凝土压力容器表面进行清理、打磨、除锈等处理,以保证表面光洁平整、无杂质。
(2)底漆涂刷:在表面处理完毕后,涂刷底漆,以增强涂层与基础材料之间的附着力。
(3)中间涂层涂刷:按照涂料说明书的要求,涂刷中间涂层,并保持良好的干燥环境,以保证涂层质量。
(4)面漆涂刷:经过一定时间的干燥后,涂刷面漆,使涂层表面平整、美观。
(5)涂层维护:涂层施工完毕后,需要进行定期的涂层维护,及时修补涂层损伤,保证涂层的防腐效果。
2.热喷涂法热喷涂法是一种涂层防腐法的改良方法,它通过将热喷涂设备加热熔化涂层材料,将其喷射到混凝土压力容器表面,形成一层薄膜,从而实现防腐的目的。
热喷涂法的优点是涂层质量高、附着力好、耐久性强,但成本较高,需要专业的设备和技术。
热喷涂法的具体操作步骤如下:(1)表面处理:对混凝土压力容器表面进行清理、打磨、除锈等处理,以保证表面光洁平整、无杂质。
(2)热喷涂设备预热:将热喷涂设备预热到涂料要求的温度,待温度稳定后,开始喷涂。
(3)热喷涂:将热喷涂设备加热熔化涂层材料,将其喷射到混凝土压力容器表面,并保持涂层均匀。
压力容器的腐蚀与处理摘要:本篇文章主要针对压力容器的腐蚀情况进行了详细的说明。
从大体上分为内部腐蚀和外部腐蚀及接头腐蚀三大类,然后具体针对腐蚀类型,从材料选取、加工制造、热处理等方面提出防护措施及处理意见。
关键词:压力容器腐蚀裂纹处理方法压力容器,英文:pressure vessel;指盛装气体或者液体,内部承载一定压力的密闭容器设备。
贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器等均属于压力容器。
因为其内部承载很大压力,一旦发生腐蚀必将引起巨大的严重后果。
所以压力容器必须进行定期技术检验,检验的主要目的是要及早发现容器所存在的缺陷,并第一时间消除隐患,防止缺陷继续发展扩大,最后造成严重的破坏事故。
1 压力容器腐蚀的概述腐蚀是压力容器在使用的过程中最容易产生的一种缺陷。
尤其是在化工容器中。
它是由于金属与其所接触的介质产生化学或者电化学变化作用而引起的。
容器的腐蚀分很多种,可以是均匀腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀等等。
不管是哪一种腐蚀,严重的都会导致容器的失效或破坏,甚至爆炸等更严重的后果。
压力容器腐蚀的分类如下。
1.1 外部腐蚀容器的外部腐蚀主要是外壁和大气接触发生氧化反应的结果。
这种腐蚀受环境因素影响比较大。
在潮湿地区或多雨季节比干燥地区或季节更容易发生。
而就容器本身而言,外壁的腐蚀多产生于经常处于潮湿状态或者容易积水的部位。
1.2 内部腐蚀容器内壁的腐蚀主要是由于工作介质或者它所含有的杂质的作用而产生的。
容器内壁的腐蚀经常是由于防腐蚀措施遭到了破坏而引起的。
内壁的腐蚀也有可能是因为正常的工艺条件被破坏而引起,例如干燥的氯气对钢制的容器不会产生腐蚀作用,但是,如果氯气中含有了水分或者充装氯气的容器因为进行水压试验后没有干燥而有残留,或由于其它的原因进入水分,那么氯气与水反应生成盐酸或者次氯酸,就会对容器内壁产生强烈的腐蚀作用。
由于结构上的原因也可引起或者加剧腐蚀作用,例如:装有腐蚀性沉积物的容器,排出管若高于容器的底面,容器底部就会长期积聚有腐蚀性的沉积物,然后产生腐蚀。
氯离子对压力容器腐蚀的影响及预防措施摘要:在进行工业生产中,压力容器是比较常见的设备,在各行业中都有广泛的应用。
但是,由于化工生产所涉及的方面比较多,作为主要的组成部分之一,压力容器是不可缺少的。
目前,压力容器的腐蚀问题,引起了各界的关注,常见的腐蚀原因是因为氯离子的腐蚀性能强,破坏了附着在压力容器表面的氧化膜引起的安全威胁,尤其是受到腐蚀而发生的安全事故,事先并没明显的征兆。
本文首先对氯离子腐蚀压力容器的机理进行的分析,然后探究了氯离子对压力容器腐蚀的影响和对策分析。
关键词:氯离子;压力容器;腐蚀压力容器一般是因为耐腐蚀性较差而致使的各种缺陷出现。
与普通的钢材相对比,不锈钢的耐腐蚀性更好,并且还有较好的机械性能,主要原因是使用了Ni和Cr钝化不锈钢表面,进而形成了耐腐蚀性强的氧化膜。
而不锈钢的耐腐蚀性一旦遇到氯离子后就要承受被破坏的风险。
其原因是因为氯离子的活化能力较强,能将不锈钢表面的氧化膜腐蚀掉,已深入到压力容器的内部。
1氯离子腐蚀压力容器的机理1.1成相膜理论目前,氯离子致使压力容器出现腐蚀的情况,是比较普遍的现象,但是,腐蚀的形成过程是现阶段需要重点研究的问题。
成相膜理论就是对氯离子腐蚀原因方面进行深度研究,也是当下得到大众普遍认可的一项重要研究。
认为成相膜理论有一定依据的人觉得,氯离子的半径较小,因此氯离子本身具有一定的穿透性,如果氯离子处于分散的状态,氧化膜内部的空隙就会被轻松穿透,之后就会在金属表面形成一层附着物。
如果氯离子附着在金属表面的面积较大,那么就会使其金属表面的氧化膜出现很大程度上的变化,逐渐出现腐蚀的情况。
而成相膜理论相比较之下更加符合现实情况,由于产生的化学反应确实是致使腐蚀出现的主要原因之一,由此,在后续的相关研究中可以将成相膜理论作为依据,对压力容器的抗腐蚀方法进行深入的探究。
1.2吸附理论关于氯离子腐蚀压力容器的机理,目前受到呼声最高的理论是吸附理论。
吸附理论以氯离子本身的性质作为主要研究依据,与成相膜理论之间存在一定的差异。
浅议压力容器检修及预防措施随着工业技术的不断发展,压力容器在现代生产中扮演着重要的角色。
它们被广泛应用于化工、石油、电力、冶金、航天等行业,用于储存、输送和加工各种气体、液体和固体物质。
压力容器在使用过程中需要经常进行检修和维护,以确保安全可靠的运行。
本文将从压力容器的检修要点和预防措施两个方面进行探讨,希望对压力容器的安全运行提供一些参考。
一、压力容器的检修要点1.清洗:在进行检修前,首先需要对压力容器进行彻底的清洗。
清洗的目的是去除容器内壁和底部的杂质和残留物,确保容器内部的干净和整洁。
清洗过程中应使用适当的清洁剂和工具,以避免对容器材质造成损害。
2.检查:在清洗完成后,需要对压力容器进行全面的检查。
主要包括外观检查和内部结构检查两个方面。
外观检查主要是检查容器的表面是否有裂纹、变形或腐蚀,以及焊缝是否存在裂纹和气孔等缺陷。
内部结构检查主要是通过探伤、超声波和射线等技术,检查容器内部的结构是否完好,是否存在缺陷和疲劳裂纹。
3.修复:如果在检查过程中发现了问题,需要及时对压力容器进行修复。
修复工作包括焊接、研磨、抛光和涂漆等,以恢复容器的完整性和功能。
修复工作的质量和技术要求非常高,必须由专业的技术人员进行操作。
修复后需要对容器进行再次检查,确保修复效果符合要求。
4.试压:在完成修复后,需要对压力容器进行试压。
试压是为了检验容器的密封性和耐压性能,确保容器能够安全地承受设计压力。
试压的压力和时间需要严格按照设计要求进行,试压过程中需要对容器进行全程监控,以防发生意外。
5.清洁和保养:在检修完成后,需要对压力容器进行清洁和保养。
清洁是为了防止腐蚀和污染,保养是为了延长容器的使用寿命。
清洁和保养工作需要定期进行,要注意使用适当的清洁剂和防腐涂料,以保证容器的长期稳定运行。
二、压力容器的预防措施1.定期检查:压力容器在使用过程中需要进行定期检查,以发现和处理潜在的问题。
定期检查的频率和范围需要根据容器的使用环境和工况来确定,一般建议每年进行一次全面检查,并在有必要时进行局部检查。
化工设备压力容器破坏原因及预防分析化工设备压力容器是广泛应用于化工生产过程中的一种设备,其内部装填有高压气体或液体。
由于化工设备压力容器的操作环境恶劣且工作压力大,一旦发生破坏可能会引发严重的事故,因此对于压力容器的破坏原因和预防分析非常重要。
1.设计不合理:压力容器在设计过程中如果存在结构强度不足、材料选择不当、焊接质量差等问题,容器的裂纹和断裂风险会增加。
此外,设计时没有充分考虑设备的工作条件和负荷,可能导致容器的破坏。
2.腐蚀和腐蚀疲劳:化工生产过程中使用的介质往往具有腐蚀性,容器内壁会受到腐蚀的侵蚀。
腐蚀会导致容器壁厚减薄,从而减小容器的强度。
当容器受到交变载荷作用时,壁厚减薄的部位容易发生腐蚀疲劳,最终导致破裂。
3.高温和低温应力:在高温下,容器材料的强度会下降,而热膨胀系数较大的材料容易导致局部过热和变形,从而引发破坏。
另外,在低温下,材料的韧性会下降,容易发生脆性断裂。
4.过压和过负荷:在化工过程中如果操作人员误操作或设备失灵,造成过压或过负荷的情况,容器的承载能力可能会超过设计极限,导致破坏。
防止化工设备压力容器破坏的方法主要包括以下几个方面:1.合理设计:在设计压力容器时,需要充分考虑工作条件和介质特性,确保设备的结构强度和材料选择合理。
采用科学的设计方法和现代的CAD/CAM技术,可以提高设备的可靠性和耐用性。
2.定期检测:通过常规的无损检测方法,如超声波检测、山音波检测等,对压力容器进行检查,及时发现并修复容器内的裂纹和缺陷,以防止进一步扩大和破坏。
3.定期保养:对于化工设备压力容器,特别是常受腐蚀的部位,定期进行清洗和防腐处理,如涂覆防腐涂料等,可以延长容器的使用寿命。
4.加强培训和管理:化工企业应加强对操作人员的培训和管理,提高其操作技能和安全意识,严禁违反操作规程和操作规范。
综上所述,化工设备压力容器的破坏原因主要包括设计不合理、腐蚀和腐蚀疲劳、高温和低温应力以及过压和过负荷等。
压力容器的应力腐蚀及控制摘要:应力腐蚀是导致压力容器被损坏的一个重要的因素。
本文首先分析了什么是应力腐蚀及其原理,进而研究了压力容器应力腐蚀的影响因素以及容器被腐蚀后的断裂特征,在此基础上分析了如何控制压力容器应力腐蚀。
关键词:压力容器;应力腐蚀;控制1 应力腐蚀破裂的定义压力容器形成应力腐蚀破裂现象会给生产过程带来很大危害,因此需要明白应力腐蚀破裂的意义。
简单来讲,应力腐蚀破裂指的是受到腐蚀介质以及静拉伸应力的双重作用形成的一种特殊断裂方式,从而影响生产等活动。
2 应力腐蚀破裂的特点分析根据应力腐蚀破裂的定义可以知道,产生应力腐蚀破裂需要有两个条件同时作用,即腐蚀介质以及静拉伸应力。
因此,应力腐蚀破裂的特征主要有两个方面。
第一,需要有一定的静拉伸应力作用。
一般来讲,容器材料本身具有一定的屈服强度,发生应力腐蚀破裂的拉伸应力一般都会比材料的屈服强度值低,并且应力腐蚀破裂引起的断裂时间与拉伸应力成反比,即拉伸应力越小,时间越长。
当拉伸应力低于某个值而不会再形成断裂时的应力数值叫做应力腐蚀破裂门槛值(用KISCC表示)。
第二,产生破裂的腐蚀介质是特定的,不是所有的材料都会形成应力腐蚀破裂现象,一般是合金才会形成这种现象,而纯金属一般是不会产生的。
在拉伸应力作用的条件下,金属在腐蚀介质中的腐蚀速度一般不大。
3压力容器应力腐蚀的危害性及影响因素压力容器是一种有较高危险性的特种设备,在石油化工行业应用得最为广泛,压力容器盛装的多为有毒、易燃、易爆或具有腐蚀性的介质,又长期处于高温高压的状态下,因此在生产和使用的过程中在失效的情况下,很容易发生事故。
压力容器的腐蚀断裂是指金属在特定腐蚀性介质和拉应力共同的作用下发生的断裂破坏,压力容器的腐蚀断裂所引起的危害往往没有事先的预兆,在没有准备的情况下突然发生脆性断裂,一旦压力容器产生腐蚀断裂所带来的危害是不可估量的。
压力容器应力腐蚀的影响因素可以从以下几个方面进行分析:第一,应拉力因素,当压力容器所受的拉伸应力超过临界应力时就会发生应力腐蚀断裂。
压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施王岚姜德林(齐齐哈尔市特种设备检验研究所,黑龙江齐齐哈尔161005)腐蚀破坏是指压力容器材料在腐蚀性介质作用下,引起容器由厚变薄或材料组织结构发生改变、机械性能降低,使压力容器承载能力不够而发生的破坏,这种破坏形式称为腐蚀破坏。
压力容器腐蚀情况比较复杂,同一种材料在不同的介质中有不同的腐蚀规律:不同材料在同一种介质中的腐蚀规律也各不相同;即使同一种材料在同一种介质中因其内部或外部条件(如材料金相组织、介质的温度、浓度和压力等)的变化,往往也表现出不同的腐蚀规律。
因此,只有了解腐蚀规律,才能正确地判断各种腐蚀的危害程度,以便采取有效的预防措施。
1压力容器腐蚀的分类1.1均匀腐蚀。
压力容器的均匀腐蚀是指容器器壁金属整个暴露表面上或者是大部分面积上产生基本相同的化学或电化学腐蚀。
遭受均匀腐蚀的容器是以金属的厚度逐渐变薄的形式导致最后破坏。
但从工程角度看,均匀腐蚀并不是威胁很大的腐蚀形式,因为容器的使用寿命可以根据简单的腐蚀试验进行估计,设计时可考虑足够的腐蚀裕度。
但是腐蚀速度与环境、介质、温度、压力等方面有关,所以每隔一定的时间需要对容器状况进行检测,否则也会产生意想不到的腐蚀破裂事故。
1.2局部腐蚀。
局部腐蚀是指材料表面的区域性腐蚀,这是一种危害性较大的腐蚀形式之一,并经常在突然间导致事故。
局部腐蚀有以下几种:(1)电偶腐蚀:只要有两种电极电位不同的金属相互接触或用导体连接,在电解质存在的情况下就有电流通过。
通常是电极电位较高的金属腐蚀速度降低甚至停止,电极电位较低的金属腐蚀速度增加,前者为阴极,后者为阳极。
(2)孔蚀:金属表面产生小孔的一种局部腐蚀。
孔蚀一般容易在静止的介质中发生,通常沿重力方向发展。
(3)选择性腐蚀:当金属合金材料与某种特定的腐蚀性介质接触时,介质与金属合金材料中的某一元素或某一组分发生反应,使材料中某一元素或某一组分被脱离出去,这种腐蚀称为选择性腐蚀。
浅析化工压力容器的防腐关键词:压力容器腐蚀防护措施1 压力容器的腐蚀与危害1.1压力容器的腐蚀压力容器,是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶;氧舱等。
在一定温度下,压力及腐蚀介质的综合作用下,容易导致设备失效破坏,造成事故的发生。
1.2压力容器腐蚀的危害1.2.1腐蚀往往使压力容器发生早期失效或突然损坏,造成停用减产,浪费人力物力。
1.2.2腐蚀使压力容器穿孔泄漏,造成介质流失,污染环境,甚至会使易燃介质发生爆炸或使有毒介质泄漏引起中毒事故。
1.2.3腐蚀使换热设备的传热效率降低,造成能源的浪费。
1.2.4腐蚀使压力容器材料用量增加。
在设计时,因需要考虑腐蚀裕度而加容器壁厚,使容器的重量增加。
2 压力容器的防腐措施压力容器的腐蚀是一个十分复杂的问题,涉及材料、结构设计、制造安装、工艺操作等多种因素影响。
为防止压力容器腐蚀,可采取的基本措施如下:3.1正确选材和设计材料的品种很多,不同材料在不同环境中有不同的腐蚀速度。
有些腐蚀率很高,根本不能应用,有些比较低或很低。
正确选材需要完整的腐蚀数据。
由于设备结构常常可能对腐蚀产生影响,压力容器设计时,应避免采用会引起电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀、应力腐蚀等腐蚀破坏的不合理结构。
在容器设计时,要加强吊耳、支柱、入孔等处的保温措施,防止冷凝液腐蚀。
要避免由于死角而引起积聚沉淀物的腐蚀。
3.2制造安装容器的腐蚀和制造安装工艺有很大关系,因此必须严格各种加工工艺操作。
冷加工引起的残余应力是产生应力腐蚀破裂的重要原因。
浅析液氨压力容器应力腐蚀及预防措施论文摘要:本文从理论和实践调查分析液氨压力容器应力腐蚀极理,并从材料选用,制造,使用等方面提出预防措施。
关键词:液氨应力腐蚀预防措施液氨的应力腐蚀开裂是液氨压力容器受拉伸应力作用而发生的脆性断裂,它是最危险的腐蚀破坏形式之一。
液氨压力容器的应力腐蚀既不是部件表面流下宏观的破坏痕迹,也不减薄容器的壁厚,只是由内表及里沿纵深方向形成裂纹,往往是缺陷还未被发现的情况下突然断裂。
液氨的应力腐蚀开裂一般可分成孕育阶段,扩展阶段和断裂阶段,在整个腐蚀过程中前两个阶段的裂纹发展较暖慢,而一旦裂纹达到或超过临界裂纹深度时,裂纹将迅速发展而产生失稳断裂。
液氨的应力腐蚀开裂的报道最早出现于美国。
1971年美国联邦运输部((FDT)召开会议指出,使用中的液氨运输槽约20- 25%发生应力腐蚀开裂。
韩国、法国、日本等国先后都有关于液氨压力容器应力腐蚀开裂的报道。
在我国,由于应力腐蚀而导致液氨压力容器破裂而发生重大事故的情况也是有报道。
1973年山东某县化肥厂盛装液氨的6. 45m,卧式液氨储罐在使用中突然发生破裂爆炸,大量液氨泄露并发生二次爆炸着火,这事故给国家和工厂造成严重损失。
事后进行检查,发现断口齐平,有旧裂纹,经分析确认是液氨压力容器的应力腐蚀开裂。
研究资料表明:液氨压力容器的应力腐蚀开裂与压力容器的材料、使用环境、制造工艺及容器的用途有关。
一般情况下,无水液氨只队钢产生轻微的均匀腐蚀。
但是,液氨压力容器在充装、排料及检查过程中容易受到空气污染,大气中的氧和二氧化碳促进了液氨的应力腐蚀,其反应如下:2NH2+CO2→NH4CO2NH2NH4CO2NH2→NH4_+CO2NH2—O2+2NH4++Fe→2Fe2++20H—+2NH3反应中产生的氨基甲酸氨对碳钢有强烈的腐蚀作用,它使钢材表面饨化膜在拉伸应力的作用下发生滑移而导致破裂,并沿着此处产生阴极型的应力腐蚀裂纹。
液氨压力容器的应力腐蚀的拉伸应力主要是焊接残余应力。
压力容器的腐蚀与防止
金属腐蚀的分类
影响金属腐蚀的主要因素
腐蚀的防止
金属腐蚀的分类
压力容器的工作条件:高温、高压、磨损、介质腐蚀,其中腐蚀的危害巨大,而腐蚀机理比较复杂,即使同一种材料在同一种介质中因其内部或外部条件(如:材料金相组织,承受的应力,介质的温度、浓度及压力)的变化,往往又表现出不同的腐蚀形式。
1.1金属腐蚀的分类
A 按温度分:低温腐蚀和高温腐蚀;
B 按腐蚀环境分:化学介质腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀;
C 湿腐蚀:有液体存在时产生,如:在水溶液或电解质中;
D 干腐蚀:没有液相或在露点之上,腐蚀剂是蒸汽和气体;
根据金属腐蚀破坏形态来分:
①全面腐蚀②电偶腐蚀③孔蚀④缝隙腐蚀⑤选择性腐蚀;
金属腐蚀的分类
⑥晶间腐蚀⑦磨损腐蚀⑧应力腐蚀⑨腐蚀疲劳⑩氢损伤
根据腐蚀原理分:化学腐蚀和电化学腐蚀;
1.2 金属的化学腐蚀
1.2.1 化学腐蚀:是金属与周围介质发生化学反应而引起的金属腐蚀,腐蚀过程中有电子得失没有电流产生,主要包括金属在干燥或高温气体中的腐蚀和金属在非电解质溶液中的腐蚀,如:高温氧化、高温硫化、钢的渗碳和脱碳、氢腐蚀等;
1.2.2 举例:A 石油炼制中的转化炉和裂解炉,炉管外壁受到
的高温氧化;
B 裂解炉炉管内壁受到碳氢化合物的渗碳作用
C 硫酸生产中的三氧化硫发生器受到高温三氧化硫的硫化作用
金属腐蚀的分类
D 解析吸收塔受到高温硫化氢的严重腐蚀,产生氢脆和氢鼓包;
1.3 电化学腐蚀
1.3.1 电化学腐蚀:是指金属在电解质溶液中,由于金属表面发生原电池作用而引起的腐蚀,如:碳钢试片和石墨试片放入盛海水的容器中,加导线通过毫安表连接,就组成一腐蚀原电池,毫安表中有电流通过,碳钢电位低,是阳极,产生氧化反应失去电子,石墨电位高,是阴极,产生还原反应,得电子,使铁成为铁离子而腐蚀;各类钢中含各种夹杂物、碳化物等,当与电解质接触时,夹杂物电位高构成阴极,铁电位低构成阳极,形成微电池腐蚀;
金属腐蚀的分类
1.3.2 举例:A 金属表面被划伤,划伤处是阳极;
B 受应力不均匀时,应力较大处为阳极;
C 表面有水孔时,孔内金属为阳极;
D 晶粒和晶界,晶界处为阳极;
E 焊缝和母材,焊缝处为阳极;
1.4 高温氧化:高温下金属与周围环境中的氧化作用形成金属氧化物的过程。
碳钢在空气温度200-300℃时,出现氧化膜,至800-900℃氧化速度显着增加;
1.5 钢的渗碳和脱碳
1.5.1 渗碳:是某些碳化物(如CO和烃)在高温下与钢接触,裂解而生成的游离碳,透过其表面氧化膜渗入钢内,生成碳化物.渗碳的产物是氧化物、碳化物和石墨等低强度的脆性物质,
例:石化工业中列解炉管在高于800℃下内表面由甲烷引起渗碳
金属腐蚀的分类
1.5.2 脱碳:是钢中的渗碳体(Fe3C)在高温下与气体作用产生分解,如与氧、氢等,使钢表面硬度和强度降低;
1.6 氢腐蚀
1.6.1氢腐蚀:钢受到高温、高压氢作用后,引起钢的金相组织发生变化,结果使钢的强度和塑性下降,断口呈脆性断裂的现象;
1.6.2 机理:主要是由于氢分子扩散到钢的高温表面分解成原子而被吸咐,氢原子直径小很容易扩散到钢内部,在金属内部生成甲烷,而甲烷扩散能力差,不断积聚,会形成局部高压,生成应力集中,发展成裂纹.氢腐蚀的发生有:起始温度(220℃)、起始氢分压(约1.4MPa)低于起始温度,氢腐蚀反应速度极慢,低于起始氢分压,不管温度多高,只发生表面脱碳而不发生严重的氢腐蚀;
影响金属腐蚀的主要因素
2.1 金属及合金成份的影响:金属中夹杂物会加速金属的腐蚀,硫、氧、氢等杂质会破坏金属表面保护膜,合金的腐蚀速度与合金的含量有密切关系,如Fe-Cr合金中,Cr 含量增加,合金耐腐蚀性能明显增强;
2.2 变形及应力的影响:冷热加工变形产生的较大内应力,会
促使腐蚀过程加速,在有硫化氢等场合还会引起应力腐蚀破裂;
2.3介质成分及浓度的影响:一般金属材料对腐蚀介质均有一定的适用范围,如:碳钢在稀硫酸中会很快溶解,但在浓硫酸中很稳定;不锈钢在中、低浓度硝酸中很耐蚀,但不耐浓硝酸的腐蚀;
2.4温度的影响:温度升高会加速电化腐蚀;
2.5压力的影响:由于压力增加使气体浓度增大,也会促使金属腐蚀速度增大;
2.6流速的影响:流速增加腐蚀产物脱落或冲蚀保护膜,流速过
高还会引起磨损腐蚀,都会加速金属的腐蚀速度。
腐蚀的防止
3.1金属的全面腐蚀与防止
3.1.1全面腐蚀(均匀腐蚀):金属全面或大部分表面上产生的基本均匀的化学或电化学反应,如:大气中铁皮的锈蚀等;
3.1.2防止办法:⑴特定腐蚀环境选合适的金属;
⑵腐蚀介质中添加缓蚀剂,但限特定金属、环境、温度、浓度;
⑶阴极保护,如:防热交换器冷却水腐蚀、地下管道土壤腐蚀
⑷阳极保护:如:防浓硫酸冷却器等
⑸涂、镀耐蚀保护层;腐蚀的防止
3.2缝隙腐蚀与防止
3.2.1缝隙腐蚀:缝隙和隐蔽部位因积存少量静止溶液而发生局部腐蚀,常出现在孔穴、垫片底面,搭接缝、螺钉和铆钉帽下的缝隙内;通常窄缝宽度为0.1mm;
3.2.2 防止办法:①要排净液体,避免污垢沉积;
②热交换器管板与管子的联接,采用贴胀焊接工艺以减少管子与管板间的缝隙腐蚀;
③容器尽量采用满焊结构,避免内部微孔和缝隙出现;
3.3 孔蚀与防止
3.3.1 孔蚀(点蚀):金属表面分散且深度较大的点状腐蚀;
3.3.2 防止办法:①选择耐孔蚀的材料,如:钛、镍、铬、钼合金等;
②加入缓蚀剂;
腐蚀的防止
3.4 晶间腐蚀与防止
3.4.1 晶间腐蚀:出现在晶界及其附近,是由晶界上的杂质或某些合金元素过多或不足而引起,它使机械强度和延伸率显着下降,如:铬镍奥氏体不锈钢会产生,在高温缓冷或敏化温度(450-850℃)内保温时,会出现晶界附近地区铬含量降低,即贫铬,当铬含量降到12%以下,贫铬区处于活化状态和晶粒构成原电池,晶界区是阳极,晶粒是阴极,造成晶界贫铬区的腐蚀,因此,焊奥氏体不锈钢时,应严格控制焊接电流和返修次数,以尽可能减少热输入.因焊缝热影响区经常处于敏化温度范围.
腐蚀的防止
3.4.2 防止办法:①高温固溶处理;
②采用含稳定化合金元素(Ti、Nb等);
③采用超低碳合金,钢中C含量在0.03%以下;
3.5 磨损腐蚀及防止
3.5.1 磨损腐蚀:腐蚀介质与金属表面间的相对运动而加速了
腐蚀过程的现象.
3.5.2 防止办法:①选耐腐蚀的材料;
②应避免流道断面和流动方向的急剧变化;
③改变腐蚀环境:流体介质脱氧,加缓蚀剂,过滤介质中的固体颗粒;
3.6 应力腐蚀及防护
3.6.1 应力腐蚀:是材料在拉应力和特定的腐蚀介质的共同
腐蚀的防止
作用下发生的脆性破坏,是电化学腐蚀加机械的复合作用的结果.铁素体类钢在碱性介质中产生晶间裂纹,奥氏体不锈钢在氯化物介质中产生穿晶裂纹.
3.6.2 防止办法:①消应力热处理:将钢加热至AC1以下保温一段时间,缓冷(随炉冷却);
②表面喷丸处理:使容器表面产生压应力;
③选用合适的材料,如:海水对不锈钢具有应力腐蚀倾向对低碳钢不敏感;
④采用外电流或牺牲阳极,施加阴极保护;
3.7 腐蚀疲劳及防止
3.7.1 腐蚀疲劳:金属在腐蚀介质和交变应力共同作用下产生的破裂.它和一般疲劳破坏的区别:疲劳裂纹扩展区有
腐蚀的防止
腐蚀产物.
3.7.2 防止办法:①选用抗孔蚀性能强的材料;
②提高金属材料的疲劳强度;
③采用表面喷丸、喷砂、氮化等表面产生压应力的处理;
④采用阴极保护;
3.8 氢损伤:氢渗入金属内部造成金属性能恶化的现象,包括
四种破坏形式:
①氢脆:氢在一定条件下进入金属内部,集聚在位错和微小间隙处,并达到过饱和状态,使位错不能运动,阻止滑移的进行,
金属所表现出的脆性;
②氢鼓包:氢原子进入金属空隙、夹层处,在其中合成分子氢,产生高压使夹层处鼓起来;
③脱碳;
④氢腐蚀;
腐蚀的防止
如:高强钢在湿H2S环境下,可能产生氢脆和氢鼓包;
3.9 防止压力容器腐蚀
①合理选材;
②结构设计合理:避免缝隙、冲刷、应力腐蚀等;
③制造安装质量控制:冷加工成型,焊接过程等;
④维护管理;。