化工壓力容器腐蝕一般意義上來(lái)講可以分為兩類：全面腐蝕、局部腐蝕。本篇來(lái)自企業(yè)導(dǎo)報(bào)的化工論文對(duì)局部腐蝕進(jìn)行分類，分析化工壓力容器腐蝕的方式即控制方法，有利于避免不必要的災(zāi)難，提高化工壓力容器的使用壽命。

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　　【關(guān)鍵詞】化工壓力容器;設(shè)計(jì);局部腐蝕

　　一、化工壓力容器腐蝕的危害

　　化工壓力容器發(fā)生腐蝕之后不僅僅會(huì)影響設(shè)備的外觀，而且會(huì)對(duì)內(nèi)容產(chǎn)品造成污染，影響其質(zhì)量及功效。一旦發(fā)生化工壓力容器腐蝕，其內(nèi)容物泄漏后，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成重大損害，破壞生態(tài)環(huán)境。化工壓力容器腐蝕的發(fā)生具有時(shí)間的不確定性，往往突然發(fā)生，而當(dāng)其發(fā)生之時(shí)往往會(huì)具有災(zāi)難性，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

　　二、局部腐蝕分類

　　局部腐蝕是指“金屬表面局部區(qū)域的腐蝕破壞比其余表面大得多，從而形成坑洼、溝槽、分層、穿孔、破裂等破壞形態(tài)”。從廣義上講，局部腐蝕含義廣泛，它包括：應(yīng)力腐蝕破裂、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、氣蝕、電偶腐蝕、選擇性腐蝕、氫脆、腐蝕疲勞、沖刷腐蝕等。

　　三、壓力容器的應(yīng)力腐蝕(SCC)及其控制

　　(1)SCC的基本特征。研究SCC的特征可以從宏觀和微觀兩個(gè)方向分別入手：一是宏觀特征，SCC基本無(wú)可塑性變形;腐蝕部位具有局限性，并呈樹(shù)枝狀裂紋;主裂紋與導(dǎo)致裂紋的拉應(yīng)力方向呈垂直狀態(tài);應(yīng)力大小可影響裂紋和斷口形態(tài)。二是微觀特征，形式多樣，可有穿晶、沿晶或混合型;其一般是由表面向內(nèi)部逐步發(fā)展;腐蝕斷面可有多種花紋。(2)SCC產(chǎn)生條件。一是SCC的產(chǎn)生必須具備一定拉應(yīng)力。此拉應(yīng)力主要來(lái)源于容器組裝時(shí)期殘留的拉應(yīng)力，容器工作時(shí)所承受的熱應(yīng)力和工作應(yīng)力，以及腐蝕發(fā)生后腐蝕產(chǎn)物膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力。二是SCC的產(chǎn)生必須要有特定的介質(zhì)。一些介質(zhì)可以引起金屬產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂。介質(zhì)條件可以隨局部未知的濃縮變化而變化。三是不同材質(zhì)的金屬，對(duì)腐蝕的敏感性不同。一般情況下，純金屬比合金發(fā)生SCC的概率更小，不同組織具有不同敏感性，鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼不易“氯脆”。(3)設(shè)計(jì)中對(duì)SCC的控制。一是堿脆及其控制。鍋爐鋼易發(fā)生堿脆，再設(shè)計(jì)選用適當(dāng)?shù)奶间摚擞煤珻 約0.20%的鎮(zhèn)靜鋼，組裝之時(shí)焊接，并盡量降低裝配殘余應(yīng)力。資料顯示加入Al、Ti(0.2～0.7%)、Cr、稀土(<0.2%)等可有效減弱SCC。二是硝脆及其控制。硝脆一般發(fā)生于沿晶斷裂，腐蝕電位在活化與鈍化區(qū)間地帶，含碳量和熱處理可以影響SCC敏感性。為了達(dá)到控制硝脆的目的，可以從選材和溫度濃度兩方面入手。選材時(shí)應(yīng)盡量選取含C約0.2%的鎮(zhèn)靜，盡量減少鋼材中S、P等含量。盡量降低濃度和溫度，提高pH值。三是氯脆及其控制。設(shè)計(jì)中要選擇合適的材料，適當(dāng)選材焊接完成后要及時(shí)進(jìn)行熱處理，及時(shí)進(jìn)行噴丸等表面處理必要時(shí)加入適量的緩蝕劑。

　　四、壓力容器的點(diǎn)蝕及控制

　　(1)壓力容器的點(diǎn)蝕基本特征。金屬在介質(zhì)中表面上個(gè)別點(diǎn)或微小區(qū)域內(nèi)，出現(xiàn)蝕孔或麻點(diǎn)且隨時(shí)間推移不斷向縱深發(fā)展形成小孔狀腐蝕坑。(2)發(fā)生條件。容器內(nèi)具有易鈍化的金屬，存在侵蝕性陰離子(例如Cl-)與氧化劑。(3)設(shè)計(jì)中對(duì)壓力容器點(diǎn)蝕的控制。針對(duì)點(diǎn)蝕腐蝕，一般來(lái)講加緩蝕劑為重要控制手段。緩蝕劑可以是無(wú)機(jī)緩蝕劑也可是有機(jī)緩蝕劑，可依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要選取合適的緩蝕劑。選取含Cr、Mo、N元素的材料可有效提高抗點(diǎn)蝕能力。

　　五、壓力容器的晶間腐蝕和控制

　　主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在而產(chǎn)生。(1)晶間腐蝕的特性。晶粒和晶界區(qū)的組織不同決定了其電化學(xué)性質(zhì)不同。適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下晶粒和晶界的差異才能顯露出來(lái)。(2)控制措施。一是采取用超低碳鋼，降低N、C、P等含量;二是添加少量穩(wěn)定化元素Ti或Nb。

　　六、壓力容器的氫致開(kāi)裂及控制

　　(1)壓力容器的氫致開(kāi)裂特征。中低強(qiáng)度碳鋼、低合金鋼發(fā)生的概率比較高，外應(yīng)力無(wú)直接聯(lián)系。在低壓氫氣及中性水溶液中不會(huì)產(chǎn)生，形貌往往呈臺(tái)階狀，走向與夾雜物有關(guān)。(2)設(shè)計(jì)中對(duì)壓力容器的氫致開(kāi)裂的控制。增加銅的含量，以減少氫進(jìn)入，將S含量控制在0.003%以下，加入鈣或稀土等。

　　七、縫隙腐蝕分析及其控制

　　(1)縫隙腐蝕特征。一是縫隙腐蝕具有發(fā)生的普遍性。所有金屬都可能產(chǎn)生縫隙腐蝕，以不銹鋼等鈍化金屬為最，縫隙腐蝕可由幾乎所有腐蝕介質(zhì)引起;二是陰極反應(yīng)物在縫隙內(nèi)外表面有濃度差;三是縫隙或沉積物加大了不銹鋼發(fā)生點(diǎn)蝕的可能性。(2)設(shè)計(jì)中對(duì)縫隙腐蝕的控制。盡量選擇高Cr、高M(jìn)o材質(zhì)：鉚接或螺栓更衣發(fā)生縫隙腐蝕，故應(yīng)以焊接代替之;容器排空時(shí)應(yīng)保證無(wú)溶液殘留：做到容器表面平整圓潤(rùn)，減少外部物質(zhì)的聚集;必要時(shí)采取電化學(xué)防護(hù)。

　　參 考 文 獻(xiàn)

　　[1]魏安安，裴峻峰，劉雪東.我國(guó)在用化工容器安全現(xiàn)狀及延壽技術(shù)進(jìn)展[J].化工機(jī)械.2005：32(6)：323

　　[2]壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(1999年版)修改說(shuō)明及條文解釋[M].中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1999(10)