化工生产中压力容器防腐技术研究

2022-09-11

压力容器在化工生产的过程中有着重要的作用, 是一种十分重要的装备。压力容器在实际使用的过程中, 会受到诸多因素的影响, 产生损伤和腐蚀, 导致化工生产不能正常运行。如果压力容器被严重腐蚀, 往往会失去其独特的效应, 甚至会造成爆炸, 威胁财产和生命安全。因此, 必须在化工生产的过程中做好压力容器的保护措施。

一、压力容器被腐蚀的原因分析

压力容器一般是由金属制成, 那么造成压力容器腐蚀的原因主要是金属在温度、压力等各种因素的作用下产生了复杂的化学反应。所以造成压力容器腐蚀的原因主要是由以下几个方面组成。

1. 金属自身的腐蚀性

对于金属, 我们都知道它是一种化学性质很活跃的化学物质, 所以我们都要考虑他自身的腐蚀性。研究证明, 压力容器的腐蚀速度, 跟它所含有的金属量成正比, 金属含量越高, 腐蚀速度越快。并且, 当压力容器表面是金属制成, 那么如果表面不够光滑, 那么它受到的腐蚀性会增强, 相反则会减弱腐蚀性。

2. 外界环境的干扰

化工生产避免不了腐蚀物质的存在, 酸碱盐等物质, 甚至空气和水都可能成为腐蚀媒介。而压力容器作为化工生产的重要工具, 与这些物质的接触是无法避免的, 在这些外部环境的干扰下, 压力容器很容易被腐蚀。

二、避免压力容器被腐蚀的预防措施

1. 加强防腐设计

一般情况下, 用于化工生产的压力容器在设计和制造的过程中都有一定的设计、制作标准, 只有符合相应资格的容器才能被用于化工生产。目前, 用于化工生产的压力容器都有专门的生产部门负责设计和生产。所以, 有关部门在生产压力容器前要做好设计工作, 做好容器的防腐蚀性的预防措施, 并且要选择性能比较好的材料, 注意各种材料之间的性质是否会产生其他的化学反应。因为不同的材料之间会发生不同的反应, 所以在选择材料的时候一定要十分慎重。

2. 注意缓蚀剂的应用

缓蚀剂是一种可以减缓腐蚀速度、降低腐蚀程度的化学物质, 它的抗腐蚀性很强且具有不错的经济效益, 被广泛应用于压力容器的生产当中。其实腐蚀剂就是一种简单的化学混合物, 但是当它被应用在金属表面上时, 就成为了金属的保护膜, 可以减缓甚至遏制腐蚀现象。但是缓蚀剂的种类繁多, 用量也不明确, 所以在实际的操作中还是有一定难度。因为不能保证采用了合适的缓蚀剂, 也不能保证缓蚀剂的用量是准确的, 所以不能将缓蚀剂的性能完全发挥。所以对于缓蚀剂的研究, 还应该长期进行。

3. 合理进行电化学法

电化学法作为金属防腐的有效措施之一, 有它独特的效用。它的应用方法是通过一定的化学原理, 将金属变成腐蚀电池的阴极, 通过反应, 减轻金属的腐蚀程度。最常用的电化学法有两种, 一种是牺牲阳极法, 另一种是外加电流法。这两种方法虽然采用的原理不同, 但是都能在一定程度上减轻金属的腐蚀度。

(1) 牺牲阳极法

牺牲阳极法的原理是:通过电极电势将压力容器当中的由金属或者合金组成的部分作为阳极, 并将其固定在被保护的金属表面, 这样就形成了腐蚀电极, 而被保护的金属就是电极的阴极, 受到电极的保护后可以免于被腐蚀。这种防腐方法通常被应用在金属、合金以及铝制的容器上。而且这种方法, 也可以作用于石油管道、巨型储油设备以及工业用水中的金属设备当中, 是一种应用广泛的防腐蚀办法。

(2) 外加电流法

外加电流法的原理与牺牲阳极法的原理有所不同, 它是通过将要保护的金属以附加电池的形式作为另一个电池的阴极, 然后跟附加电极想通后, 受到外加电流的保护, 不被腐蚀。这种方式也是一种常见的防腐方式, 经常会应用于保护埋在土壤或者水中的金属不被腐蚀。

4. 应用表面覆盖的方法

表面覆盖发的意思是, 通过在金属的表面覆盖上一层特殊物质, 形成金属的保护层, 将金属和其他物质隔离开来的一种直接有效的防腐方法, 被化学生产普遍采用。主要是因为它的方法简单而直接, 而且效果很明显, 成本较低, 可以节省化工生产的成本。比如说, 在钢铁制成的压力容器表面涂上一层油漆或者放上一层搪瓷, 就可以避免金属跟空气和水接触, 不跟金属和水接触, 金属就不会发生化学反应, 进而不会被腐蚀。, 类似的物质还有很多, 比如Zn、Sn、Cr、Ni, 这些金属被氧化以后会形成保护膜, 而这层保护膜可以有效的隔绝空气和水, 如果把这些物质涂在金属的表面, 那么金属就不会被腐蚀。这类物质还有很多没有被发现, 相信只要通过研究, 会有更多更经济实用的物质可以用来保护金属不被腐蚀。

三、压力容器的维护和管理

由于化工生产中的压力容器发生腐蚀的原因有很多种, 因此防止压力容器被腐蚀的方式也是多种多样的。因为要根据不同的腐蚀原因, 才能采取相应的防腐措施。但是并不是做好了防腐措施之后就可以高枕无忧, 做好后期的维护管理工作也十分重要。生产企业必须严格做好设备后期的维护管理工作, 依据相关管理规定, 对设备定期维修检查。随时掌握设备的使用情况和腐蚀状况。因为防腐措施做得就算再完美, 也避免不了使用的过程中造成的损害, 防腐层有可能在使用的过程中与其他化学物质产生反应, 而遭到破坏;防腐设备也存在人为或者老旧情况。如果没有做好后期的维护管理, 对这些情况放之任之, 那么防腐措施慢慢就会失去功效, 压力容器就会遭到腐蚀, 造成严重的经济损失, 甚至发生严重的爆炸事故, 那么结果就无法能够衡量。