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氨制冷压力容器应力腐蚀开裂原因及其对策发布时间：2021-05-19T14:28:14.233Z 来源：《科学与技术》2021年2月4期作者：唐勇卫嘉[导读] 氨制冷压力容器应力腐蚀开裂这一现象在氨制冷压力容器故障中是十分常见的唐勇?卫嘉云南省特种设备安全检测研究院云南省昆明市 650000 摘要：氨制冷压力容器应力腐蚀开裂这一现象在氨制冷压力容器故障中是十分常见的，这种故障一旦出现便会严重影响氨制冷压力容器的正常使用，那么，如何通过切实可行的对策及措施解决氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的情况成为人们研究关注的重点内容，相关工作人员通过对氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的多种情况进行深入的调查研究和分析实验，发现氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的主要原因与容器自身材料、介质、结构设计以及焊接工艺等方面均有着或大或小的联系，本文主要针对氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的原因和对策进行探讨。
关键词：氨制冷压力容器；应力腐蚀；开裂；有效对策；引言:在氨制冷机组中需要大量的辅机发挥支撑作用配套完成工作，辅机通常由换热器、储存容器和分离容器等几大关键组分构成，但由于辅机的容器数量通常是批量存在的，在其正常工作时对压力也没有较为特殊的要求，不仅如此，铜这种金属在氨常见介质中具有较强的应力腐蚀的倾向性，因此在制造氨制冷压力容器时通常采用碳钢和低合金钢来完成制作。
我国对氨制冷压力容器应力腐蚀开裂这种现象已经有了很长一段时间的研究和探索，通过多种方式和途径对其进行跟踪处理并及时进行有针对性的分析和记录，在氨制冷压力容器应力腐蚀开裂原因及解决的有效对策方面有了如下结论。
一、氨制冷压力容器的特点（一）数量较多。
（二）通常在温度和应力均较低的环境中进行正常工作和运行。
（三）氨制冷压力容器对自身密实性有着较为严苛的要求，在利用氨制冷压力容器完成压力试验后，要对其自身密实性进行检查和测试。
（四）在氨制冷压力容器器壁的内部，通常包裹着一层油膜，有了这层油膜的存在便会对氨制冷压力容器起到较好的保护作用，避免容器应力腐蚀开裂等故障情况的发生。
金属/设备的应力腐蚀及预防措施一、应力腐蚀的机理和特点1．应力腐蚀----金属/设备在拉应力和腐蚀介质同时作用下产生脆性破裂，叫应力腐蚀破裂。
2．应力腐蚀破裂的裂缝形态----主要有二种：a.沿晶界发展，称晶间破裂。
b.裂缝穿过晶粒，称穿晶破裂。
也有混合型，主逢为晶间型，支缝或尖端为穿晶型。
3．应力腐蚀的特征----a.必须存在拉应力（外加载核、热应力、冷/热加工或焊接后的残余应力等），若存在压应力则可抑制这种腐蚀。
b.发生应力腐蚀开裂(SCC)必须同时满足材料、环境、应力三者的特定条件。
也就是说一般只发生在一定的体系，如奥氏体不锈钢/CI-体系，碳钢/NO-3体系，铜合金/NH+4体系等。
根据介质主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐、氨、含氧水及硫化物等，而分别称为氯裂（氯脆）、碱裂（碱脆）、硝裂（硝脆）、氨裂（氨脆）、氧裂（氧脆），还有硫化物应力开裂等。
c. 应力腐蚀开裂与单纯由机械应力造成的开裂不同，它在极低的负荷应力下也能产生开裂。
d. 应力腐蚀开裂与单纯由腐蚀引起的开裂也不同，腐蚀性极弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。
其全面腐蚀常常很轻，而且没有变形预兆，即发生突然断裂，应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。
4．应力腐蚀的机理----应力腐蚀的机理很复杂，按照左景伊提出的理论，破裂的发生和发展可区分为三个阶段：a.金属表面生成钝化膜或保护膜。
b. 钝化膜或保护膜局部破裂，产生孔蚀或裂缝源。
c.裂缝内发生加速腐蚀，在拉应力作用下，以垂直于应力的方向深入金属内部。
裂缝多半有分枝，裂缝端部尖锐，端部的扩张速度很快，断口具有脆性断裂的特征。
二、应力腐蚀试验方法根据应力的加载方法不同，应力腐蚀试验方法主要可分为以下四类：恒变形法----给予试样一定的变形，对其在试验环境中的开裂敏感性进行评定恒载荷法(SSCC)----方法有拉伸试验、弯梁试验、C形环试验、双悬臂梁试验，常用拉伸试验，即把单轴拉伸型的试样进行H2S水溶液应力腐蚀试验，试验介质为%HAc+5%NaCl+饱和H2S水溶液，试验在恒负荷拉伸应力腐蚀试验机上进行。
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。
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。
