压力容器电化学腐蚀
略论化工压力容器有效防腐蚀措施
略论化工压力容器有效防腐蚀措施化工压力容器是化工行业中常用的设备,用于存储和运输各种化学物质。
由于容器中储存的液体或气体具有腐蚀性,所以容器的防腐蚀措施非常重要。
下面将对化工压力容器的有效防腐蚀措施进行略论。
第一,选择合适的材料。
化工压力容器通常采用不锈钢、镍基合金、钛合金等耐腐蚀材料制造。
这些材料具有良好的耐腐蚀性能,可以有效地防止容器内部化学物质对容器壁的腐蚀。
在选择材料时,要根据储存的化学物质的性质和浓度来确定合适的材料。
应避免使用易腐蚀和易腐蚀的材料组合,以防止电偶腐蚀的发生。
第二,使用防腐蚀涂层。
对于一些特殊情况下无法使用耐腐蚀材料的化工压力容器,可以在内壁和外壁上涂覆一层防腐蚀涂层。
常用的防腐蚀涂层有橡胶、聚合物涂料等。
这些涂层可以阻止化学物质与容器壁直接接触,从而起到防腐蚀的作用。
在选择涂层时,要考虑涂层的耐腐蚀性能、附着力和温度适应性等因素。
加强维护和检查。
定期进行化工压力容器的维护和检查,可以及时发现和处理容器内部和外部的腐蚀问题。
维护和检查内容包括容器的清洁、修复和更换受损涂层、检查焊缝和密封等。
还应定期进行容器的压力测试,以确保容器的完整性和安全性。
第四,控制工艺条件。
化工压力容器内的化学物质的温度、压力和PH值等工艺条件对容器的腐蚀速率有着重要影响。
要通过合理调整工艺参数,控制化学物质的腐蚀性,减缓容器的腐蚀速度。
还应避免使用过高和过低的温度和压力,以免引起容器的应力腐蚀和蠕变现象。
化工压力容器的有效防腐蚀措施主要包括选择合适的材料、使用防腐蚀涂层、加强维护和检查以及控制工艺条件等。
只有采取科学合理的防腐蚀措施,才能保证化工压力容器的安全运行,减少腐蚀造成的损失。
浅谈压力容器的腐蚀及其控制措施
浅谈压力容器的腐蚀及其控制措施摘要:压力容器是化工设备的重要组成部分,在化工生产中具有重要地位和作用。
压力容器一旦发生腐蚀,会影响化工反应的正常进行,甚至酿成重大安全事故。
介绍了化工压力容器常见的物理腐蚀、化学腐蚀及电化学腐蚀类型,从材料特性和环境两方面阐述了化工压力容器腐蚀的影响因素,并提出了相应的防腐策略,包括合理选用材料、添加缓蚀剂、改善焊接质量、采用电化学防护、使用防腐涂剂、应用防护衬里以及加强管理维护等,以期为相关从业人员提供借鉴和参考,确保化工压力容器安全稳定运行。
关键词:压力容器;腐蚀;控制措施压力容器主要是指,能够承受一定压力的液体或气体容器,具有密闭性的特点。
腐蚀是导致压力容器出现故障的重要原因,后果十分严重,不仅会造成材料的巨大的浪费,使得企业的生产成本增加,风险升高,还会增加生产中的安全隐患。
所以,我们必须对压力容器的腐蚀问题引起高度重视,本文从腐蚀的因素和类型出发,对控制腐蚀的措施进行了探讨,具体分析如下。
一、化工压力容器常见腐蚀类型(一)物理腐蚀物理腐蚀是指构成容器的金属材料在物理溶解作用下所产生的损坏,这种腐蚀与化学或电化学反应无关,仅是一个物理变化的过程。
例如,用来盛放熔融金属的钢制容器会缓慢地被熔融金属所溶解,日积月累就会造成明显的物理腐蚀。
(二)化学腐蚀化学腐蚀是指容器表面的金属材料与化学物质接触而发生直接的化学反应,最终引起容器的损坏。
引发化学腐蚀的一般是干燥气体或非电解质溶液,发生腐蚀时,金属原子直接与氧化剂进行电子交换而完成氧化还原反应,期间不会产生电流。
(三)电化学腐蚀电化学腐蚀是造成化工压力容器腐蚀的最主要原因,其破坏性比物理腐蚀和化学腐蚀要大得多,这是因为化工生产中的电解质溶液非常常见,为电化学腐蚀提供了良好的电解质环境。
根据电化学机理,发生电化学腐蚀需要阴极和阳极,两者之间会构成电流回流。
在电化学腐蚀过程中,位于阳极的金属失去电子并以离子形态进入电解质溶液,而金属中的剩余电子在阴极被氧化剂所捕获。
压力容器腐蚀
炼油厂中常减压装置塔顶冷凝冷却系统,石油化 工厂苯酚、丙酮装置中烃化塔、丁苯橡胶中聚合 系统以及醋酸装置接触较多氯离子,高温氧化生 产对苯二甲酸装置接触Br- ,不锈钢制造的设备往 往有较严重的点蚀。炼油设备中许多塔、容器的 碳钢内壁长期接触Cl-, SO42-中性或接近中性的介 质也常产生点蚀坑。
• 氯脆、碱脆、氨脆、连多硫酸应力腐蚀、碳酸盐应力腐蚀、湿硫化
环境开 氢破坏、高温水应力腐蚀、硝酸盐应力腐蚀 裂
• 高温氢侵蚀、石墨化、σ相脆化、475℃脆化、回火脆化、渗碳、
材质劣 球化、再热裂纹、渗氮、晶间腐蚀 化
• 机械疲劳、机械磨损、超压、过载、脆性断裂、蠕变、异种金属焊
机械损 缝开裂、热疲劳、汽蚀、过热 伤
杜晨阳 中国特种设备检测研究院
金属在环境中,由于它们之间所产生的化 学、电化学反应,或者由于物理溶解作用 而引起的损坏或变质。
按腐蚀机理分类 化学 电化学 物理 化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生纯化学作用
而引起的破坏。 电化学腐蚀:金属表面与离子导电的电介质发生电化
学作用而产生的破坏。 物理腐蚀:金属由于单纯的物理作用所引起的破坏。
3.点蚀发生在特定的一临界电位(点蚀电位或破 裂电位Eb)以上。
当E>Eb时,点蚀 迅速发生和发展
当Eb<E<Ep时, 不产生新的蚀孔, 但已有的蚀孔可继 续发展
当E<Eb时,不发 生点蚀
点蚀敏感位置:金属材料表面组织和结构的不均匀 性使表面钝化膜的某些部位较为薄弱,从而成为点 蚀容易形核的部位:晶界、夹杂、位错和异相组织
晶界:
表面结构不均匀性,特别是在晶界处有析出相时, 如在奥氏体不锈钢晶界析出的碳化物相及铁素体或 复相不锈钢晶界析出的高铬σ相,使不均匀性更为 突出。
化工压力容器的腐蚀原因以及防腐措施
化工压力容器的腐蚀原因以及防腐措施发表时间:2018-07-23T18:13:02.880Z 来源:《知识-力量》2018年7月下作者:卢海[导读] 在化工设备长期运行的过程中,化工压力容器腐蚀的影响程度较大,所以必须对设备工作环境、腐蚀的介质以及腐蚀原因和类型等形成系统化地认知,结合具体情况,采取必要的防腐控制方式,才能够有效地规避压力容器的腐蚀,有效延长化工设备的使用时间。
(中车长江车辆有限公司,430212)摘要:在化工设备长期运行的过程中,化工压力容器腐蚀的影响程度较大,所以必须对设备工作环境、腐蚀的介质以及腐蚀原因和类型等形成系统化地认知,结合具体情况,采取必要的防腐控制方式,才能够有效地规避压力容器的腐蚀,有效延长化工设备的使用时间。
基于此,文章将化工压力容器作为重点研究对象,阐述了具体的防腐措施,希望有所帮助。
关键词:化工压力容器;腐蚀原因;防腐措施在石油化工行业中,压力容器的应用十分广泛,可以盛装并输送易燃易爆亦或是腐蚀性介质,同时要长时间承受高温与高压的作用,因此被列入高危性特种设备行列,在生产与使用的过程中,都应当给予高度重视,有效地规避安全事故的发生。
由此可见,深入研究并分析化工压力容器腐蚀原因以及相关防腐措施具有一定的现实意义。
一、常见化工压力容器腐蚀类型阐释一般情况下,化工压力容器腐蚀主要可以细化成物理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种类型。
以下将以这三种类型的腐蚀问题为主展开重点研究与探讨,以供参考。
(一)物理腐蚀类型化工压力容器的物理腐蚀具体指的就是物理溶解所引发的金属损坏问题,而并非是化学亦或是电化学反应所引起,致使液态金属所出现的物理腐蚀,进而导致金属物理性溶解。
(二)化学腐蚀类型所谓的化学腐蚀,则是金属的表面和非电解质出现了纯化学反应所产生的破坏情况[1]。
一般来讲,在干燥气体与非电解质溶液中的腐蚀现象被称为干腐蚀,且腐蚀过程不会产生电流。
而对于高温氧化而言,则是在高温环境当中,受氧作用影响,金属形成金属氧化物。
略论化工压力容器有效防腐蚀措施
略论化工压力容器有效防腐蚀措施化工压力容器是化工行业中常见的一种设备,广泛应用于石油化工、化工制药、冶金、造纸等领域。
在使用过程中,化工压力容器往往会受到各种腐蚀的侵害,导致设备的寿命缩短,甚至存在安全隐患。
采取有效的防腐蚀措施对化工压力容器的正常运行和安全性非常重要。
本文将从材料选择、表面处理、涂层保护等方面略论化工压力容器有效防腐蚀措施。
一、材料选择化工压力容器的材料选择对其防腐蚀性能有着至关重要的影响。
常见的材料有碳钢、不锈钢、合金钢等。
对于一般的腐蚀介质,碳钢是一种常见的选择,但其耐腐蚀性能较差,容易受到腐蚀的影响。
在实际应用中,通常会选用不锈钢或合金钢等耐腐蚀性能更好的材料来制造化工压力容器。
在材料选择方面还需考虑介质的温度、压力、PH值等因素,综合考虑确定最合适的材料,才能有效提高化工压力容器的防腐蚀性能。
二、表面处理对于化工压力容器来说,表面处理是非常重要的一环,可以有效提高其抗腐蚀能力。
在制造过程中,通常会采用喷砂、酸洗、磷化等方式对容器表面进行处理,以去除表面氧化铁皮、油污和焊渣等杂质,并提高表面粗糙度,增加涂层的附着力。
表面处理后,可以有效提高化工压力容器的抗腐蚀性能,延长设备使用寿命。
三、涂层保护涂层保护是化工压力容器防腐蚀的重要手段之一。
在实际应用中,通常会采用防腐蚀涂料对容器表面进行涂装,以提高其抗腐蚀能力。
根据介质的不同,可以选择不同类型的涂料,如环氧涂料、聚氨酯涂料、氟碳涂料等。
这些涂料具有良好的耐腐蚀性能和耐化学药品侵蚀性能,能够有效保护化工压力容器免受腐蚀的侵害。
在涂装过程中还需注意涂层的厚度、均匀性和完整性,以确保涂层的质量。
四、防腐层检测针对化工压力容器的防腐蚀措施,必须加强对防腐层的检测和监控。
定期对容器的涂层进行检测,发现问题及时修复,是保证涂层保护性能的有效手段。
常用的检测手段包括厚度测量、附着力测试、耐化学药品侵蚀性能测试等。
只有通过严格的防腐层检测,才能确保化工压力容器的防腐蚀性能处于良好状态。
压力容器腐蚀与防护
与化学反应的主要区别是参与反应的物质中还有金属 中的电子e
(3) 发生电化学的热力学条件
能量条件
自由能变化
G nF ( Ee ,a Ee ,c )
Ee,a及Ee,c: 分别为阳极和阴极反应的平衡电位 nF: 1克离子的腐蚀产物(金属离子)所携带电荷的电量 腐蚀反应条件: G 0
∵ nF>0
表示金属的腐蚀状态
金属在水溶液中腐蚀过程有关的3类发应 i) 化学价有变化(得或失电子)但无H+或OH-参与反应 如
Me Men ne
仅与E有关,与pH值无关
ii) 化学价不变,但有H+或OH-参与的反应 如 Men nOH Me(OH ) n 仅与pH值有关,与E无关 iii) 化学价有变化且有H+或OH-参与的反应 如
E-pH图的应用:
i) 判断腐蚀反应是否可能进行 如E、pH值在金属离子稳定区就可能发生腐蚀(例图中A点) ii) 判断是O2还是H+为去极化剂 E、pH值在a线下面,O2和H+皆可能为去极化剂,如在a、b线 之间,则只能以O2为去极化剂 iii) 有无可能生成腐蚀产物膜或钝化膜(调正E或pH值) 如落在金属氧化物或氢氧化物稳定区就可能生成,例D,D点 iv) 要以金属电位降到什么值才能阴极保护?需降到低于金属离 子活度为10-6的平衡线(例C点)
换均达到平衡时的电位即平衡电位
表1 金属的标准
电极电位
标准电极电位:金属离子活Байду номын сангаас为1时金属的
电极电位
铁的标准电极电位为-0.440V(SHE) 对应电极反应
Fe→Fe2++2e
表2 阴极反应的平 衡(电极)电位
化工压力容器防腐蚀的方法浅析
化工压力容器防腐蚀的方法浅析摘要:压力容器是化工行业非常重要的容器设备,其一旦发生腐蚀,会严重影响化工企业的正常运营,因此应结合化工压力容器常见的腐蚀类型,采取有效的防腐蚀方法,提高化工压力容器的安全性和稳定性。
本文分析了化工压力容器常见的腐蚀类型,阐述了化工压力容器防腐蚀的方法。
关键词:化工压力容器;防腐蚀;方法压力容器在化工领域的应用非常广泛,在实际应用中经常出现腐蚀疲劳、缝隙腐蚀、应力腐蚀等,不仅造成化工压力容器的损坏和失效,而且容易引发各种安全事故,造成严重的经济损失和人员伤亡,因此必须高度重视化工压力容器的防腐蚀处理,采用科学合理的方法,延长化工压力容器的使用寿命。
1化工压力容器常见的腐蚀类型1、1电化学腐蚀电化学腐蚀主要是电解质溶液和压力容器金属表面发生电化学反应,造成金属表面损坏。
根据电化学反应机理,压力容器金属表面发生的腐蚀主要包括阴极反应和阳极反应[1],介质离子流和金属电子流形成回路。
压力容器阳极反应是一种常见的氧化反应,压力容器金属失去电子后,进入电解质溶液;阴极反应是一种还原反应,氧化剂吸收溶液和金属表面的电子。
化工压力容器腐蚀多数是电化学腐蚀,通常情况下,其不仅仅是一种电化学作用,经常和生物、机械、物理等相互作用。
1、2化学腐蚀化学腐蚀也被称为干腐蚀,是指非电解质和压力容器金属表面发生的一种纯化学反应,造成压力容器破坏,其主要发生在非电解质溶液和干燥气体中[2]。
化学腐蚀最主要的特点是非电解质和金属表面原子之间发生氧化还原反应,产生腐蚀产物。
在氧化剂和金属原子之间发生电子交换,这种化学反应不会产生电流。
1、3物理腐蚀物理腐蚀是指由于物理溶解造成的压力容器金属损坏,例如,钢容器被盛放的熔融锌溶液腐蚀,铁容器和液态锌发生物理腐蚀。
2化工压力容器防腐蚀的方法2、1选择合适的主体材料根据化工压力容器承受的压力、温度、介质情况以及实际用途,在加工制作压力容器时,应选择合适的主体材料,可在金属材料中适当加入一些合金元素,或者用多种材料加工成耐蚀合金,例如,在钢材料中添加镍元素,加工成不锈钢材料,可有效提高化工压力容器的防腐蚀性,减缓金属材料发生腐蚀。
压力容器腐蚀原因分析及解决对策
压力容器腐蚀原因分析及解决对策摘要:化工产品的生产过程需要较多的生产设备与器械,其中压力容器在生产过程能够保证材料的生产环境始终处于高压状态下,维护材料的基本性能,生产出更高标准的化工产品。
由于化工产品的特殊性,压力容器在使用过程极易受到腐蚀影响。
基于此,本文详细探讨了化工压力容器出现腐蚀的不同种类原因,并提出有效的防护对策,提升压力容器的使用寿命。
关键词:化工;压力容器;腐蚀引言随着现代化先进技术快速发展,化工生产的压力容器使用频率逐渐变高,导致容器受到腐蚀情况增多,大幅度降低使用期限,化工生产的成本上升。
因此需要对压力容器的腐蚀问题加大重视,明确出现腐蚀问题的不同因素,制定出针对性的处理方案,延长压力容器寿命,提升使用效率。
1.出现腐蚀的主要原因1.1自身材料性质现阶段,化工压力容器所使用的材料基本是钢材,能够有效控制压力容器内部的压力变化,尤其在高压情况下,钢材料具有最佳效果。
容器实际制作时,在钢材中还要添加一些其他材料,保证容器外表能够具有可恢复能力。
若是单用钢材,会在高压情况下发生变形问题,并不会恢复到本来形状,因此需要添加具有恢复能力材料。
不过应用其他材料后,为容器出现电化学腐蚀带来方便。
制造完成的容器中钢材料分子分散存在,导致出现多电极情况,这种情况最大程度提升电流形成速度,进而让电化学腐蚀的效率与效果得到加强。
其中电化学造成的腐蚀问题因素较为复杂,并且会因容器原材料的不同会产生不一样的腐蚀效果,经过相关研究,压力容器出现电化学腐蚀问题最主要条件是需要金属参与,同时腐蚀还要在溶液的环境中才会发生。
容器材料出现电化学反应期间,材料内部的离子会定向移动,从而形成电流,这时电化学造成腐蚀问题会大幅度提升机械与化学的磨损程度,由于这种原因导致电化学腐蚀问题是几种腐蚀中最为严重情况。
在实际生产过程中,出现电化学反应后,容器还会发生不同的后遗症。
在日常使用时,电化学腐蚀问题应给予高度重视,加以防范与处理。
压力容器的腐蚀与防腐措施
压力容器的腐蚀与防腐措施压力容器是化工生产中广泛使用并很重要的特种设备,在高温、高压、磨损或介质对金属腐蚀等不利条件下操作,腐蚀是压力容器一大危害。
据有关压力容器事故资料统计表明,由于腐蚀发生爆炸事故的占66.7%。
金属腐蚀原因比较复杂,影响因素之多。
因此,对金属腐蚀的规律性有所了解,有助于分析形成压力容器的腐蚀原因和对其在运行过程中出现的缺陷性质作出正确的判断,以便采取相应的防腐措施,提高压力容器的安全使用性。
一、金属腐蚀的分类金属腐蚀有几种不同的分类方法。
按温度可分为低温腐蚀;按腐蚀环境可分为化学介质腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等;还有一种分类方法是分为湿腐蚀和干腐蚀。
有液体存在时产生的是湿腐蚀,干腐蚀是环境中没有液相或在露点以上,腐蚀剂通常是蒸汽和气体。
金属腐蚀比较直观、实用的分类方法是:根据金属腐蚀破坏形态来分类,有下列10种:(1)全面腐蚀(2)电偶腐蚀(3)孔蚀(4)缝隙腐蚀(5)选择性腐蚀(6)晶间腐蚀(7)磨损腐蚀(8)应力腐蚀破裂(9)腐蚀疲劳(10)氢损伤二、影响金属腐蚀的主要因素金属腐蚀过程取决于内在因素(如金属及合金成分、杂质含量和表面状态等)外部条件(如介质、温度、压力、介质浓度、流速等),而且这些因素互相影响,互相制约、关系复杂。
影响金属腐蚀的主要因素有以下几种:1.金属及合金成分的影响试验研究和生产实践证实,夹杂物会加速金属的腐蚀。
合金的腐蚀速度和合金含量有密切关系,2.变形及应力的影响压力容器金属在制造过程中的冷、热加工(如冲压、锻造、焊接等)变形,产生较大的内应力,内应力的存在会促使腐蚀过程的加速,在有硫化氢等场合还会引起应力腐蚀破裂。
3.介质的成分及浓度的影响介质的成分和浓度对金属的腐蚀有较大影响。
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。
4.温度的影响温度升高加速电化学腐蚀,因为温度升高加速了溶液对流,使浓度极化降低。
压力容器的腐蚀与处理
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。
略论化工压力容器有效防腐蚀措施
略论化工压力容器有效防腐蚀措施化工压力容器是化工领域常用的一种容器,主要用于储存各种易爆、有毒、腐蚀性和高压介质,具有容器强度高、耐腐蚀、密封性好等特点。
然而,由于化工压力容器长期受到介质的侵蚀,容易造成腐蚀,从而导致容器的失效,危及人员和设备安全。
因此,要加强化工压力容器的防腐蚀工作,采取有效的防腐蚀措施,确保容器的正常运行和安全使用。
一、防腐蚀涂层防腐蚀涂层常用于化工压力容器表面,可以起到防腐蚀、防止介质泄漏等作用。
防腐涂层主要有3种类型:无机涂层、有机涂层和金属涂层。
(1)无机涂层:包括玻璃钢、电泳漆、烧结陶瓷涂层等。
玻璃钢具有防腐、耐酸碱、耐磨等优越性能,可用于尺寸较小的容器。
电泳漆是一种高效的自然干燥涂层,对金属和非金属表面都有较好的附着力和耐腐蚀性。
烧结陶瓷涂层耐腐蚀性强,适用于高温高压场合。
(2)有机涂层:包括环氧涂层、氟碳涂层、聚氨酯涂层等。
环氧涂层是一种常用的防腐涂层,具有较好的附着力和耐化学腐蚀性。
氟碳涂层耐腐蚀性强,适用于强酸、强碱、高温介质。
聚氨酯涂层具有较好的耐水性、耐候性和耐化学腐蚀性。
二、材料选择化工压力容器的防腐蚀效果与使用的材料密切相关。
选择耐腐蚀性好的材料可以有效地延长容器的使用寿命。
(1) 耐酸类金属:包括钛、锆、镍、钼等。
钛及其合金在强酸介质中具有卓越的耐腐蚀性能;锆及其合金对弱酸、弱碱和海水具有优良的耐腐蚀性能;钼及其合金对碱性介质和氧化性介质具有优异的耐腐蚀性。
(3) 耐高温类金属:包括钨、钼、铂等。
钨及其合金耐高温性能好,适用于热力设备中;钼及其合金对高温且有氧化性的介质具有良好的耐腐蚀性。
三、完善的维护措施定期对化工压力容器进行维护是防止腐蚀最重要的措施。
在使用过程中,应定期检查容器表面涂层的状况,如有发现损坏、剥落等情况应及时进行修补;清理容器内部沉淀物和污垢,保持容器内干燥、清洁、无积存空气;定期更换容器内的介质,避免介质在容器内长期停留,降低腐蚀的风险。
略论化工压力容器有效防腐蚀措施
略论化工压力容器有效防腐蚀措施
化工压力容器是进行化学反应和储存具有腐蚀性的化学品的设备,因此防腐蚀措施是
其制造和使用过程中必须重视的问题。
本文将从材料选择、涂层腐蚀、操作维护等角度探
讨化工压力容器防腐蚀的有效措施。
一、材料选择
材料是影响化工压力容器防腐蚀的关键因素之一,正确选择材料是保证化工压力容器
长期稳定运行的基础。
在选材时,应根据介质的化学性质、温度、压力等条件进行综合考虑。
一般来说,对于腐蚀性介质,选择不同的金属和非金属材料,又可分为耐酸、耐碱和
耐盐等类型。
二、涂层腐蚀
涂层腐蚀是应用广泛的预防化工压力容器腐蚀的措施之一。
合适的涂层可抵御化学介
质的腐蚀,延长容器的使用寿命。
常使用的涂层材料有树脂、橡胶、瓷器、氟塑料等。
涂
层应根据介质选择的特点,选用相应的材料进行涂装。
同时,在涂层之前要做好表面清洁
和处理,确保涂层的粘结性。
三、操作维护
化工压力容器的操作维护是防腐蚀的有效措施之一。
在操作时,要遵守操作规程,做
好防腐蚀工作,防止介质直接侵蚀容器壁。
定期对容器进行检查和维护,如发现损坏部分
需及时做好修复和更换工作。
定期对涂层进行检查,及时修补涂层的损坏。
四、其他措施
1.环境保护:对于带有腐蚀性的化学介质,应强化环境保护措施,防止化学介质泄漏,造成环境污染。
2.防火措施:在特定的介质条件下,化工压力容器可能存在易燃、易爆等情况,因此
应做好防火措施,防止事故的发生。
压力容器腐蚀原因有哪些?如何解决?
压力容器腐蚀原因有哪些?如何解决?关键词:压力容器腐蚀,压力容器腐蚀原因,压力容器腐蚀防护➢压力容器腐蚀原因分析: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。
在压力容器运行使用过程中,腐蚀问题频繁发生,尤其是化工容器中。
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。
(1)压力容器外部腐蚀: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。
(2)压力容器内部腐蚀: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。
防腐蚀措施遭到了破坏、正常的工艺条件被破坏等都有可能引起腐蚀,由于结构上的原因也可引起或者加剧腐蚀作用。
➢压力容器腐蚀严重的会导致容器的失效或破坏,甚至爆炸等更严重的后果。
那我们应该如何解决这个问题呢?针对于压力容器腐蚀问题,小编建议涂覆索雷CMI重防腐涂层进行腐蚀防护,其优势如下:分子交联主要是以醚键方式(C-O-C),醚键是一种极强的化学键,与环氧树脂相比不含羟基,与乙烯基酯相比又没有酯键,因此能够经受水解和酸的侵蚀;涂层表面光滑度是不锈钢的40倍以上;对酸、碱、溶剂具有卓越的耐腐蚀性,最大限度的运载各种清洁石油产品(CPPS),棕榈油脂肪酸蒸馏物(PFADS)、生物燃料、甲醇等;良好的粘结强度和附着力;耐磨损和冲击。
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略论化工压力容器有效防腐蚀措施
略论化工压力容器有效防腐蚀措施化工压力容器在工业生产中扮演着非常重要的角色,它广泛应用于石油、化工、医药、冶金等行业。
而压力容器的有效防腐蚀措施显得尤为重要,因为容器的腐蚀不仅会降低其使用寿命,还可能带来严重的安全隐患。
了解化工压力容器的腐蚀原理和有效的防腐蚀措施对于工业生产至关重要。
一、化工压力容器的腐蚀原理1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是化工压力容器最常见的腐蚀形式之一。
当金属表面暴露在湿度和氧气的环境中时,会产生一层氧化物。
而化工压力容器内外的湿度、温度、介质等因素会影响到氧化物的形成和腐蚀的速度。
2. 酸碱腐蚀在化工行业中,许多介质都是酸性或碱性的,而这些介质会对压力容器的金属材料产生腐蚀。
酸碱腐蚀是化工压力容器腐蚀的重要原因之一。
3. 动态腐蚀动态腐蚀是指在介质中金属和非金属表面长时间受到化学腐蚀和机械力作用所引起的腐蚀。
在高温高压下,动态腐蚀往往更为严重。
1. 选择合适的材料首先要选用耐腐蚀性能好的材料来制作化工压力容器。
使用不锈钢、镍基合金等耐腐蚀性能较好的材料。
还要充分考虑到介质的性质,并根据介质的特点选择合适的材料。
2. 表面涂层对于化工压力容器的金属表面,可以通过表面涂层的方式来增强其耐腐蚀性能。
可以使用喷涂或浸涂等方法,对金属表面进行防腐蚀处理。
3. 采用防腐蚀涂料化工压力容器在运行过程中,经常会受到介质的腐蚀作用。
为了延长容器的使用寿命,可以在容器内部或外部采用防腐蚀涂料,对容器进行防腐蚀保护。
4. 采用防腐蚀合金除了在材料选择上着重考虑耐腐蚀性能好的材料外,还可以在高腐蚀环境中,采用防腐蚀合金来制造化工压力容器,提高其整体的耐腐蚀性能。
5. 加强设备维护化工压力容器的维护对于防腐蚀非常重要。
定期对容器进行清洗、除锈和涂刷等保养操作,可以有效延长容器的使用寿命。
6. 控制介质条件对于容器内的介质,可以采取一些控制措施来减缓腐蚀速度。
可以通过调整温度、湿度和介质成分等手段,降低介质对容器金属材料的腐蚀性。
压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施
・ 1・ 5
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 1 10 ) 6 0 5
摘
要: 压力容器 已广泛应 用于石 油、ET等行业 , 4- - 是石油化工装置不 可缺 少的重要设备 , 它不仅 承受介质 的压 力, 常常受到容 器 还
内其它介质腐蚀的影响 , 稍有不慎 , 易发 生安全 事故 。 极 本文 简单介绍压力容器的腐蚀破 坏形式、 腐蚀机理、
关 键 词 : 力容 器 ; 压 腐蚀 ; 理 ; 防 机 预
腐蚀破坏是指压力容器材料在腐蚀 胜介质作用下,引起容器 由厚 断裂破坏。 这是一种极危险的腐蚀形态 , 往往在没有先兆的情况下发生 变薄或材料组织结构发生改变 、 机械J 生能降低 , 使压力容器承载能力不 局部腐蚀 , 裂纹一旦出现 , 的扩展速度比其他局部腐蚀速度快得多。 它 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 其裂纹大体 向垂直于拉应力方向发展, 裂纹形态有晶间型 、 穿晶型或二 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 者兼而有之 的混合型。( ) 2疲劳腐蚀: 金属在交变应力和腐蚀介质的共 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 同作用下产生的破裂。这种破裂产生于振动部件,在动载荷应力作用 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 下 , 所有的金属材料 , 即使是纯金属也会发生疲劳腐蚀。疲劳腐蚀可以 化, 往往也表现出不同的腐蚀规律 。因此, 了解腐蚀规律 , 只有 才能正确 有 多条 裂 纹 , 纹 通 常发 源 于一 个深 蚀 孔 , 般是 穿 晶 型无 分 枝 , 常 裂 一 通 地判断各种腐蚀的危害程度, 以便采取有效的预防措施。 呈 锯齿形 , 较钝 。 尖端 1压 力容器 腐蚀 的分 类 1 氢损伤。由于氢渗进金属内部而造成金属陛能恶化的现象称为 . 5 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 氢损伤 , . 1 也叫氢破坏。由于氢的原子半径最小 , 最易渗入钢或其他金属 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 内部 , 氢离子被还原生成初生态 的氢, 随后复合生成分子氢。当初生态 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 。 氢复合成氢分子的过程受到环境阻碍时 ,就促进 了初生态氢向钢或其 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 他金属内部渗透, 引起渗氢 。氢损伤主要有氢鼓包 、 氢脆 、 脱碳 、 氢腐蚀。 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 2腐蚀 破 坏的机 理 腐蚀裕度。但是腐蚀速度与环境 、 、 介质 温度 、 压力 等方面有关 , 以 所 压力容器金属腐蚀虽有各种各样 的形态和特征 ,但就其腐蚀机理 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 来讲 , 通常分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 的腐蚀破裂事故。 21 .化学腐蚀 : 是指容器金属与周 围介质直接发生化学反应而引起 1 局部腐蚀 。局部腐蚀是指材料表面的区域 }腐蚀 , . 2 生 这是一种危 的金属腐蚀 。在化工生产 中, 压力容器主要有以下四种化学腐蚀:1高 () 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 温氧化 :金属在高温下与介质或周围环境 中的氧作用而形成金属氧化 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 物的过程称金属的高温氧化。例如 ,钢在空气 中加热 ,在较低 的温度 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 (0 ~ 0 ℃ )下表 面 出现可见 的氧 化膜 ,氧化 速度 随温度 的升 高 而加 20 3 0 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 快 , 当温度达 8 0 9 0时氧化速度显著增加。 2 高温硫化: 0 ~0 () 金属在高温 为阴极, 后者为阳极。( ) : 2孔蚀 金属表面产生小孑 的一种局部腐蚀。孔 下与含硫介质作用生成硫化物的过程称高温硫化。硫化作用较氧化作 L 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 用更强 。 硫化物不稳定 、 易剥离 、 晶格缺陷多、 熔点低 , 而且与氧化物、 硫 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 酸盐及金属生成不稳定价 的低熔点共晶物 ,因此在高温下易造成材料 材料中的某—元素或某一组5. 生反应 ,使材料 中某一元素或某一组 破裂。() Y E . 3钢的渗碳及脱碳 : 高温下某些硫化物与钢铁接触时发生分解 分被脱离出去 , 这种腐蚀称为选择 f腐蚀 。选择 l腐蚀一般在不锈钢 、 生成游离碳 , 生 生 渗入钢内生成硫化物称渗碳 , 它降低了钢材的韧性。钢的 有色金属和铸铁等材料中发生 。( ) 4 磨损腐蚀 : 由于腐蚀『介质与金属 脱碳是 由于钢 中的渗碳体在 高温下与气体介质作用被还原成脱碳反 生 之间的相对运动, 而使腐蚀过程加速的现象称为磨损腐蚀 。 如冷凝器管 应 ,结果使得钢表面渗碳体减少 ,而导致金属表面硬度和疲劳极 限降 壁的磨损腐蚀 , 腐蚀流体既对金属表面的氧化物产生机械冲刷破坏 , 低 。( ) 又 4 氢腐蚀 : 钢受高温高压氢的作用引起组分的化学变化 , 使钢材的 与不断露出的金属新鲜表面发生剧烈 的化学或电化学腐蚀 ,故腐蚀速 强度和韧性下降, 口呈脆 f断裂 , 断 生 这种形象叫氢腐蚀。氢腐蚀的机理 度较快。( ) 5缝隙腐蚀 : 暴露于电解质溶液 中的金属表面上的缝隙和其 是氢分子扩散到钢的表面, 分解为氢原子或氢离子而被化学吸附, 扩散 他隐蔽区域 内常常发生强烈的局部腐蚀 。这种腐蚀与孑 洞 、 L 垫片底面 、 到钢材内部在空穴处生成 甲烷 。甲烷的扩散能力低 ,随着反应继续进 搭接缝 、 表面沉积物 、 螺帽和铆钉下 的缝隙内积存少量静止溶液有关。 行 , 甲烷逐 渐 积聚 , 成局 部高 压 , 应力 集 中并发 展为 裂纹 。 形 引起 些经表面钝化形成致密氧化物的金属(口 女不锈钢 、 、 铝 钛等1 容易产生 2 . 2电化学腐蚀。容器金属在 电解质中, 由电化学反应引起的腐蚀 缝隙腐蚀。 称为电化学腐蚀。电化学腐蚀的机理是微电池的存在造成微电池腐蚀。 1 . 3晶间腐蚀 。金属的腐蚀局限在晶界或晶界附近 , 晶粒本身的 绝大部分压力容器是由碳钢或不锈钢制造的。 而 它们含有杂质。 当其与电 腐蚀较小的一种腐蚀形式称之为晶间腐蚀 。 这种腐蚀造成晶粒脱落, 解质接触时 , 使 由于夹杂物的电位高成为微阴极 , 而铁的电位低 , 成为微 容器材料的机械强度和延伸率显著下降 ,但还保持原有的金属光泽而 阳极 。 这就形成许多微小的电池。它所造成 的金属腐蚀为微 电池腐蚀。 不易发现, 故危害很大。奥氏体不锈钢经常发生晶间腐蚀。这种腐蚀往 3腐 蚀破 坏事 故的预 防 往发生在不锈钢 由高温缓 漫冷却或在敏感温度范围内(5 ~ 5 )晶粒 4 0 80 , 3 根据介质选用合适厚度的抗腐蚀材料的容器。 . 1 中铬离子与过饱和的碳化合成碳化铬在晶间析出,由于铬的扩散速度 3 . 2对奥氏体不锈钢容器应严格控制氯离子含量 , 并避免在不锈钢 较慢, 这样生成碳化铬所需的铬必须从晶界附近获取 , 造成晶界附近区 敏感温度下使用,防止破坏不锈钢表面的钝化膜和防止晶间腐蚀的产 域含铬量降低 , 即所谓的“ 贫铬现象 ”从而降低了不锈钢的耐蚀 胜能 , 生 。 ,
压力容器腐蚀[1]
• 脱碳会造成:表面硬度降低
•
疲劳极限下降
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压力容器腐蚀[1]
• 5.2 压力容器的应力腐蚀
• 5.2.1 应力腐蚀的定义及发生三要素
• 1) 敏感的金属;
• 2) 特定的腐蚀介质; • 3) 应力(一般指拉应力,压应力?应力来源主要为
焊接和冷变形残余应力。应力集中的影响?);
• 5.2.2 关于应力的描述
材料的热 处理状态
备注
含Cl¯的中性水 敏化态 即使室温下也能产生
含Cl¯的高温水 敏化态
含F¯的水
敏化态
硝 酸 +Cl¯的 水 溶液
敏化态
海洋和工业大 气
敏化态
例如,在250~350℃时
室温下,仅2ppm F¯也可 产生
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压力容器腐蚀[1]
• 5.2.5 应力腐蚀开裂的机理
• 机械化学假设
• 避免缝隙腐蚀的措施
• 与点蚀相同
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压力容器腐蚀[1]
• 3.电偶腐蚀
• 机理:两种不同电位金属电极构成的宏观原电池的腐
蚀电位高的成为阳极,腐蚀加剧。电位低的为阴极, 腐蚀减轻。
• 减少电偶腐蚀倾向的措施
1、选用电位差小的金属组合
2、避免小阳极、大阴极,减缓腐蚀速率
3、用涂料、垫片等使金属间绝缘
• 5.2.3 关于介质与环境因素的描述
• 介质浓度的影响(对奥氏体不锈钢)
• 介质来源(污染、残留) • 平均浓度与局部浓缩 • 介质状态(气液交替) • 结构因素(死角、缝隙)
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压力容器腐蚀[1]
• 5.2.4 关于材料因素的描述
• 产生应力腐蚀开裂的材料和环境组合
压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施_王岚
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。
化工压力容器腐蚀原因及防腐策略
化工压力容器腐蚀原因及防腐策略摘要:在开展相关化工生产工作时,压力容器设备有着举足轻重的地位。
当压力容器发生腐蚀时,与之相关的化工反应也会受到影响,并且腐蚀了的压力容器会引起很大的安全隐患。
本篇文章通过介绍化工压力容器腐蚀类型,以及影响其腐蚀速率的重要因素,积极提出相应的防腐策略,以期能够为相关从业人员提供参考意见,确保化工压力容器的安全性。
关键词:化工压力容器;腐蚀原因;防腐策略1化工压力容器的腐蚀类型1、1物理腐蚀对于由各种金属材料制成的容器来说,在一些外界环境的影响下,长期存放不当可能会发生物理溶解现象。
在这种情况下容器产生损坏现象,被称作为物理腐蚀。
例如,在钢制容器中放入熔融金属,久而久之,二者之间便会发生物理变化,熔融金属会对容器产生一定的溶解作用。
随着时间的增长,溶解现象变得越来越明显,进而造成严重的物理腐蚀。
1、2化学腐蚀如果容器的表面是金属材质的,在其中放入化学物质时,二者接触便会产生直接的化学反应,原材料的材质随之发生了改变,进而导致容器遭到损坏,这便是化学腐蚀。
通常是干燥气体以及一些非电解质溶液,最容易诱导化学腐蚀发生。
当容器与其中盛放的化学物质发生腐蚀时,金属原子展开电子交换的对象通常是氧化剂,在这样条件下,发生的氧化还原反应不会产生电流。
1、3电化学腐蚀对于化工压力容器来说,造成其腐蚀的最主要因素就是发生了电化学腐蚀。
这种反应的腐蚀程度相较于物理腐蚀和化学腐蚀来说都更加强烈。
在开展相关化工生产工作时,电解质溶液随处可见。
这对于发生电解质反应来说,提供了良好的反应环境。
从电化学的机理方面来看,电化学腐蚀是在阴极和阳极的基础上,在二者之间构成电流回流形成的。
电化学腐蚀时,金属离子做阳极,其失去电子进而以离子的形态,进入到电解质溶液中。
氧化剂作为该反应中的阴极,其主要任务捕捉金属中剩余的电子。
电化学腐蚀不仅是单一的电化学过程,同时,也可应用到其他作用中,形成更为复杂的反应过程。
略论化工压力容器有效防腐蚀措施
略论化工压力容器有效防腐蚀措施化工压力容器是化工生产中常用的设备,为了保证化工压力容器的安全运行,必须采取一系列有效的防腐蚀措施。
以下是对化工压力容器有效防腐蚀措施的简要论述。
化工压力容器的材料选择是防腐蚀的第一步。
目前常用的材料有不锈钢、镍基合金、钛合金等。
这些材料具有优异的耐腐蚀性能,可以很好地抵抗化学物质的侵蚀。
在选材时,需要根据介质的性质、温度和压力等因素来选择合适的材料。
化工压力容器应进行防腐蚀涂层处理。
涂层可以提供额外的防腐蚀保护层,延长容器的使用寿命。
常用的涂层材料有环氧树脂、聚酯树脂等。
涂层应具有良好的附着力、耐化学腐蚀性、耐高温性和耐磨损性。
化工压力容器的表面应做好防腐蚀处理。
常用的方法有喷砂、酸洗和电化学抛光等。
这些方法可以有效去除表面的氧化物、锈蚀物和污垢,使材料表面平整光滑,并增强涂层的附着力。
化工压力容器在运行中还需注意以下几点:1. 定期检查和维护化工压力容器。
包括检查涂层和表面是否有损坏,检查焊缝是否有裂纹和渗漏等。
如果发现问题,应及时修复和更换。
2. 控制介质的温度和压力。
过高的温度和压力会使容器受力过大,容易引起腐蚀,因此要合理控制介质的温度和压力。
3. 避免与化学物质接触。
在操作过程中,要避免容器与腐蚀性物质长时间接触,特别是高浓度、强酸、强碱等化学物质。
4. 定期清洗化工压力容器。
定期清洗是防止腐蚀的重要措施。
可以使用清洗溶剂将容器内的化学物质彻底清洗干净,防止积聚和腐蚀。
化工压力容器有效防腐蚀措施包括材料选择、涂层处理、表面处理以及定期检查和维护等。
通过合理的设计、选材和操作,可以延长化工压力容器的使用寿命,确保其安全运行。
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黄河水利职业技术学院毕业论文(设计)报告题目:电化学腐蚀对压力容器在化工生产中的影响与防护学生:高松指导教师:李玉静专业:应用化工技术班级:应用化工09012012 年05 月20 日黄河水利职业技术学院学生论文(毕业)设计指导教师意见摘要金属与环境组分发生化学反应而引起的表面破坏被称为金属腐蚀。
对化工工业里的压力容器影响很大,目前腐蚀问题已成为阻碍化工领域高新技术发展和国民经济持续发展的重要制约因素,它不仅会造成经济损失,还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费,阻碍新技术的发展、促进自然资源的损耗,因此压力容器腐蚀的防治工作十分重要。
本文就金属的电化学腐蚀主要类型机理展开讨论,从而针对不同的机理归纳出不同的防治方法,分别加以说明,以求寻找腐蚀防护和腐蚀控制的最佳方法,从而确保压力容器在石油化工生产中安全、正常运行.关键词:金属腐蚀与防护电化学保护法压力容器目录摘要.…………………………………………………………………1. 引言…………………………………………………………………2. 金属腐蚀的分类……………………………………2.1 按腐蚀过程的历程分类2.1.1 物理腐蚀(Physical Corrosion)2.1.2 化学腐蚀(Electrochemical Corrosion)2.1.3电化学腐蚀(Electrochemical Corrosion)2.2 按腐蚀的形式分类2.2.1全面腐蚀也叫均匀腐蚀2.2.2 局部腐蚀是指腐蚀发生在金属表面的某个区域2.3 按照腐蚀的环境分类3.影响金属腐蚀的主要因素3.1 金属材料本身3.1.1 环境因素4.预防金属腐蚀的方法4.1 主体材料的选用4.1.1 设计应考虑防腐4.1.2 缓蚀剂的采用4.1.3 电化学保护4.1.4 表面覆盖法5. 管理维护结论致谢浅谈压力容器在化工生产中的腐蚀与防护1.引言压力容器是化工生产中广泛使用的一种重要的特征设备。
而在实际操作过程中,由于操作条件(介质、温度和压力)的不同,压力容器将会产生诸如全面腐蚀、品间腐蚀、应力腐蚀、氢损伤、孔蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳等各种各样的金属腐蚀,严重影响其在实际生产中的正常运行。
金属腐蚀会导致压力容器的失效和破坏,甚至会引发爆炸事故,造成人员伤亡和财产损失。
因此研究压力容器在化工生产中的腐蚀和防护显得尤为重要。
本文从压力容器在化工生产的实际出发,综合讲述了金属的电化学腐蚀的基本原理和分类,为压力容器在化工生产中的正常运行提供依据。
2.金属腐蚀的分类化工生产中使用的压力容器例如反应釜、蒸发器、换能器、蒸馏塔、贮罐等多为金属材料制成,碳钢材料居多。
金属腐蚀是金属材料与其所处的环境介质发生化学或电化学作用而引起变质和破坏的一种现象IjJ。
由于金属腐蚀的领域广、腐蚀机理比较复杂,其分类方法也是多样的,常见的金属腐蚀分类方法有以下三种。
2.1 按腐蚀过程的历程分类根据腐蚀过程的特点可以将金属腐蚀分为物理、化学和电化学腐蚀三大类2.1.1物理腐蚀(Physical Corrosion)是指金属由于单纯的物理溶解作用所引起的损坏。
在液态金属中可发生物理腐蚀,这种腐蚀不是由化学或电化学反应。
而是由物理溶解所致。
如用来盛放熔融锌的钢容器,由于铁被液态锌所溶解而损坏等等。
2.1.2化学腐蚀(Electrochemical Corrosion)是指金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的破坏。
通常在一些干燥气体及非电解质溶液中进行。
其反应历程的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应而形成腐蚀产物。
在腐蚀过程中,金属与氧化剂之间直接进行电子交换.发生直接的化学反应,没有电流产生。
2.1.3电化学腐蚀(Electrochemical Corrosion)是金属与介质之间发生电化学作用而引起的破坏。
反应过程同时有阳极失去电子的阳极反应,阴极获得电子的阴极反应以及电子的流动(电流),其历程服从电化学动力学的基本规律。
绝大多数情况下,由于金属表面组织结构不均匀,上述的一对电化学反应分别在金属表面的不同区域进行在。
例如当把碳钢放在稀盐酸中时,在钢表面铁素体处进行的是阳极反应(即Fe→Fe2++2e-),而在钢表面碳化铁处进行的则是阴极去极化反应(即2H++2e-→H2↑)。
与这一对电化学反应进行的同时,则有电子不断地从铁素体流向碳化铁。
我们把发生阳极反应的区域叫做阳极区,铁素体是阳极;把发生阴极反应的区域叫做阴极区,碳化铁是阴极;而在阳极与阴极之间不断地有电子流动。
这种情况和电池的工作情况极为类似,只不过这里的阳极(铁)和阴极(碳化铁)的数目极多,面积极小,靠的极近而已,所以通常称它为腐蚀微电池。
金属的电化学腐蚀之所以采取腐蚀微电池的形式,一方面是由于金属表面存在着各种各样的电化学不均匀性,为电化学反应的空间分离准备了客观条件;另一方面则是由于这两个反应分地区进行时遇到的阻力较小,因而在能量消耗上对反应的进行有利。
但是从防止和减少腐蚀的观点看,这当然是不利的,我们应当设法尽量减少或消除金属表面的电化学不均匀性。
电化学腐蚀又根据其电解质溶液酸碱度的不同分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
A、析氢腐蚀:(腐蚀过程中有氢气放出)腐蚀过程中的阴极上有氢气析出的腐蚀。
它常发生在酸洗或用酸浸蚀某种较活泼金属的加工过程中。
Fe作为腐蚀电池的阳极,钢铁中较Fe不活泼的其他杂质作阴极,H+在阴极上获得电子发生还原反应。
反应方程式如下: 阳极(Fe):Fe—2e-=Fe2+阴极(杂质):2H+十2e-=H2(g)总反应:Fe十2H+=Fe2++H2(g)B、吸氧腐蚀(腐蚀过程中消耗氧)在腐蚀过程中溶解于水膜中的氧气在阴极上得到电子被还原生成OH-的腐蚀。
它常常是在中性、碱性或弱酸性的介质中发生的。
大气中钢铁等金属的腐蚀主要形式是吸氧腐蚀。
反应方程式如下:阳极(Fe):Fe-2e-=Fe2+阴极(杂质):O2十2H20十4e-=40H-总反应:2Fe十O2十2H20=2Fe(OH)2Fe(0H)2将进一步被O2所氧化,生成Fe(OH)3并部分脱水为疏松的铁锈。
4Fe(OH)2十O2十2H20=4Fe(OH)3=Fe203·xH20(铁锈)析氢腐蚀的水膜常呈酸性,而吸氧腐蚀水膜呈中性或酸性很弱或碱性。
通常两种腐蚀同时存在,但后者更为普遍,吸氧腐蚀比析氢腐蚀严重得多。
3.影响金属腐蚀的主要因素影响金属腐蚀的主要因素金属腐蚀过程取决于压力容器中金属及合金成分、杂质含量和表面状态等内在因素和介质温度、压力、浓度、流速等外部条件,而且这些因素互相影响、互相制约,关系复杂。
3.1 金属材料本身金属腐蚀的发生首先是由金属本身的化学性质决定的。
实验研究和生产实践证实,合金的腐蚀速度与合金含量有密切关系,囚此压力容器中的夹杂物会加速金属的腐蚀。
其次,压力容器的金属表面状态和晶型对其腐蚀也有很大的影响,表面越粗糙,越易腐蚀:表面有氧化膜则耐腐蚀。
金属的品粒越粗,压力容器腐蚀越快:反之,则较慢。
再者,压力容器在制造过程中,由于金属在制冷过程中的冷、热加工(如冲压、煅烧、焊接等)变形,会产生较大的内应力,内应力的存在会加速腐蚀过程,特别是在有H2S存在的场合还会引起压力腐蚀破裂。
3.1.1 环境因素化工生产中存在着许多具有一定腐蚀性的介质,如酸、碱、盐、水、氧等,这些都是压力容器产生腐蚀的重要外部环境。
一般金属材料对腐蚀介质有一定的适用范围。
因此,在压力容器的使用过程中,介质的种类、化学成分、浓度、pH 值、杂质、水分和含氧量都必须做到合适的控制。
介质的温度越高,压力越高,腐蚀越快,因为腐蚀是一种化学反应,每升温10℃,腐蚀速度增加1"-3倍。
温度升高加速了溶液的对流,扩散速度增大,同时电解液电阻下降,所以使腐蚀电池的反应加快。
压力会增大金属腐蚀速度,这是因为电化学过程中气体浓度随压力增加而增大的缘故。
介质流动速度愈快,愈易腐蚀,溶液流速的增加,强化了物质的扩散和对流,同时也加速了腐蚀产物的脱落或对保护膜的冲刷.从而产生旋涡、湍流、空泡,引起严重的冲击磨损和空泡腐蚀。
因此加速金属的腐蚀速度171。
压力容器设计过程中的结构设计不合理,选材不当,制造加工质墁不高,焊接残余应力的存在以及缺乏防腐措施或施工质量低劣等原因,也为腐蚀破坏提供了环境IEl。
此外,环境因素中的腐蚀介质、温度等还会对压力容器产生应力腐蚀。
4.预防金属腐蚀的方法4.1 主体材料的选用根据压力容器不同的用途和所处的介质、温度和压力情况,在压力容器的制作过程中,选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀。
例如,在钢中加入镍制成不锈钢压力容器可以增强防腐蚀能力。
除了介质的腐蚀性与选材有直接关系外,介质的易燃程度和毒性程度也直接决定着选材。
如Q235·A.F不允许用于易燃或中、高、极度危害介质的环境;Q235一A不得用于盛装石油气环境及高、极度危害介质容器;Q235.B 不允许用于盛装极高度危害介质的环境。
总之,压力容器主体材料的选用不仅要根据容器的工作压力和工作温度及标准与规范的允许范围,而且还应特别注意介质特性对材料性能的影响。
4.1.1 设计应考虑防腐按照有关部门的规定,必须是具有资格认可的定点单位才可以对化工压力容器进行设计和制造。
为了防止设备在运行过程中急速腐蚀,在设计中要尽量减少应力集中。
消除可能引起腐蚀介质积聚的缺口和缝隙,并注意设备金属的组织和结构。
在进行压力容器设计时,除了应严格按照GBl50及《容规》等进行选材外,还应特别注意介质对主体材料的影响。
如在湿H,S应力腐蚀环境中使用的化工容器用碳钢及低合金钢(包括焊接接头)应符合下列要求:(1)化学成分。
母材:Mn<1.65%、Ni<1%(尽可能少)、Si<1.0%:焊缝金属:C郢.15%、Mn<1.6%、Si<1.0%、Ni<1.O哆“尽可能不含): (2)母材及焊接接头硬度HB翌35。
再如介质为液氮应力腐蚀环境中使用的低碳钢和低合金高强度钢(包括焊接接头)应符合HG20581.1998的钢制化工容器材料选f{j规定。
而对于高温氢腐蚀环境,应根据Nelson曲线选择碳钢或用Cr-Mo低合金钢。
在压力容器的设计中还应合理选择设备材质和衬里I101。
设备以碳钢为主,必要时应选择不锈钢、铜材和钛材。
衬里材料可选择橡胶、石墨、玻璃、瓷砖、聚四氟乙烯等耐腐蚀或不腐蚀材料。
4.1.3金属电化学腐蚀的防护1、电化学保护法电化学保护是指在电化学腐蚀系统中,通过施加外加电流将被保护金属的电位移向免蚀区或钝化区,按其保护原理可分为阴极保护和阳极保护。