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[摘 要]压力容器作为特种设备，应用环境特殊。涵盖机械、石油、化工、航空、轻工、冶金与国防等领域。然而压力容器具有一定危险性，承载各类危险介质如易爆、易燃、剧毒、高温、高压及腐蚀物等。诸多因素对于压力容器腐蚀的影响不容忽视，一旦腐蚀严重将造成安全隐患，继而发生泄漏或者爆炸，引起的后果将难以估量。因此，有必要探讨压力容器腐蚀现象及应对措施，以最大程度保证压力容器运行的安全性，基于此，本文展开了分析探讨。
[关键词]压力容器；腐蚀现象；应对措施
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0273-01
引言
压力容器是承装液体或气体并承受一定压力的密闭容器，或内部存可产生压力的流体，或受外压的容器等。腐蚀、破裂、磨损、冲蚀、物理损坏等均为压力容器常见失效模式之一。压力容器及其附件等常因材料的腐蚀、劣化、变形、裂痕等，产生灾害事故，大多数是由腐蚀引起的。腐蚀为生产界目前面临的严重迫切需解决的课题，因腐蚀会造成材料浪费、成本增加、经济损失、企业风险升高等等，均属不利正常生产的负面因素。一个结构完好的压力容器，常因使用期间忽视腐蚀问题而导致使用年限降低或破坏失效，造成危险。在压力容器的实际应用过程中，如果没有及时对其出现的腐蚀问题进行处理，不仅会导致压力容器无法正常使用，还增加了生产过程中安全隐患。因此，需要加强对防腐蚀处理的重视。
1 压力容器的常见腐蚀现象
1.1 物理腐蚀
物理腐蚀是指压力容器由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏，一般是由于压力容器的液态金属发生了物理腐蚀，但是这种腐蚀并没有发生化学反应没有产生新的物质也没有发生电化学反应，仅仅是因为物理溶解而导致的压力容器被破坏，例如盛放液态锌的钢性压力容器，因为铁被液态的锌所溶解而导致压力容器被损坏。
1.2 应力腐蚀
应力腐蚀是化工容器金属材料在某些介质之中，因为各种拉力的作用而造成的一种延迟性裂纹，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏，然而破坏的表面又与没有破坏的表面分别形成阴阳两极，阳极处的金属变成离子从而被氧化溶解，流向阴极，进一步腐蚀已经被破坏的表面，但是发生应力腐蚀是需要如下条件的：首先是需要有一定的金属成分；其次还需要一定的介质环境；最后就是需要应力作用。必须在这种特定的条件下才能发生应力腐蚀，往往一旦发生应力腐蚀，所产生的影响就很大，因为应力腐蚀的速度较快，破坏十分严重，而且往往没有任何宏观变形，即在毫无预兆的情况下就发生了突然的变化，由于压力容器的设计不合理，结构材料选择不当，焊接过程中残留应力等原因就会为应力的产生提供有利的环境。
1.3 环境因素对压力容器腐蚀的影响
压力容器变得易被腐蚀的外部环境主要是指在化工生产中经常使用的化学物质。但是通常情况下，金属物质对这些具有引起腐蚀的化学元素都有一定的使用范围，所以在使用压力容器过程中，要做到对这些因素的种类、所含化学成分、酸碱度以及含氧量等都要做一个详细的检查和分析，将这些物质的内在因素控制在金属物质能够承受的范围内，做到比例的合理调配，保证金属表面不因这些物质而产生氧化被腐蚀的现象。目前最容易造成腐蚀的元素就是酸性溶液的浓度量，因为酸性溶液对金属表层的腐蚀速度要比其他溶液要快，而且腐蚀程度要深，特别是强酸溶液。外部的温度也会使造成金属被腐蚀的原因之一。因为压力容器出在热水或者高温状态下，溶解氧对加快金属内在的应力的腐蚀速度。
2 压力容器腐蚀现象的应对措施
2.1 压力容器主材料的选择
压力容器的先关主材料的选择必须完全符合相关的规定要求，也就是说，只有通过资质认证的一些相关单位才有资格和能力进行压力容器的设计和制造，这样做的目的无非就是为了保证容器质量达标。这就要求在进行设计的时候按照《容规》等标准规范进行材料的选定。同时材料选择时也要考虑材料的内应力，盡可能减少内应力的集中，确保材料没有缺陷，因为具有引发腐蚀作用的介质很容易利用这些破损部位造成金属的快速腐蚀，与此同时还要注意金属设备的组织和具体结构。在制造压力容器的时候，要根据容器的具体用途功能、承受压力和温度的最大限度以及容易受哪些介质的影响等情况弄清楚，然后根据这些问题进行选择合适的材料制造抗腐蚀性能力强的合金。不过也可以在金属物质中添加一些必要的其他金属元素以提高合金的耐腐蚀性。
2.2 加强对压力容器的管理维护
在进行压力容器的维护管理时，需要考虑多方面因素，对压力容器的管理进行有针对性的维护，例如在对金属材料的防护效果上不能仅仅考虑金属的基本性质，还需要考虑维护方式的经济效益，对于高要求的压力容器，应该采取多种多样的维护措施来进行综合保护，避免压力容器发生腐蚀引发泄露从而影响化工生产。所以对于每一种防腐蚀的措施都需要对每种使用情况进行有效的分析，保证压力容器腐蚀现象处理的针对性，通过根据具体情况来采用不同的维护措施，这样更能有效地保证压力容器的完整性，也能保障化工生产的正常运作。
2.3 腐蚀的监测及评估
对腐蚀失效模式发生的轨迹加以分析，探讨其结构或材料破坏的机理并找出破损原因，研究有效改进方法。通过检测、评估，确认结构体的安全，可避免类似事故再次发生。其次为确保结构安全性，并延长使用寿命，为日后修补提供依据，应对压力容器进行安全性及剩余寿命的评估，而腐蚀监测是其中重要的一环。检测容器的表面及邻近设备的表面有没有异常变色或腐蚀的痕迹，定期进行腐蚀监测，可预知或早期发现有没有不可容忍的腐蚀损伤。比如以不同环境的二氧化硫浓度来探讨碳钢材料腐蚀行为，各种材料在不同腐蚀环境裂缝成长行为并不一样，由超声波检测可得压力容器现有壁厚、残余厚度及应力分布状况，结合应力强度因子来评估结构的安全性及剩余寿命。
3 晶间腐蚀与应对措施
压力容器，晶界活跃度较高，临近区域生成的腐蚀现象也就难以避免。而晶粒则具有相对较小的腐蚀性，这种腐蚀便是晶间腐蚀。这种腐蚀的破坏作用在于通过晶粒结合来降低金属的机械刚度。此类腐蚀通常不会影响压力容器表面的金属光泽，但会直接削弱压力容器的力学性能，因此危险性较高。对晶间腐蚀的预防主要包括几方面：首先，对焊缝化学成分进行调整，加入钛或者铌等稳定元素降低碳化铬的形成概率；其次，通过对焊缝中碳含量的控制降低铬的碳化概率，通常以0.04%以下为好，也就是“超低碳不锈钢”材料；第三，确保温度的冷热极端不影响到碳析出
4 电偶腐蚀与应对措施
一旦电解质溶液同时侵入两种不同的金属材料，则会受到电位差的影响而使电子在两种金属之间互流，电偶电流的产生会增加低点位金属的溶解速度，而高电位金属的溶解则相对缓慢，这种腐蚀便是电偶腐蚀。对此的预防，首先应当尽量保证两种金属电极电位的相似性；其次，扩大阳极金属面积并缩减阴极金属面积；第三，通过垫片或者涂漆对金属做绝缘处理并增大介质电阻；第四，应用阴极保护法进行保护。
综上所述，压力容器的破坏现象并非单一原因造成，其生成过程及衍生结果均有差别，在压力容器的破损分析时，可通过以破损部分的特征、金相、材质等鉴定方法为主，结合冶金、破坏等理论，分析其产生的原因。压力容器的腐蚀破坏问题关系到其构造的安全性，值得深入探讨。近年来腐蚀已逐渐受到社会各界重视，质量部门及企业每年花费庞大经费及人力投入防蚀工作，以避免发生重大损失，但实际成效并非十分理想，成果仍属有限，今后相关研究仍有更大的努力空间，期盼提出切实有效的对策。
参考文献：
[1]穆培磊，周华伟，王晓辉.论化工容器的防腐蚀措施研究[J].化学工程与装备，2013，（3）：87-88.
[2]王岚，姜德林.压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施[J].黑龙江科技信息，2014（05）：51-25.
[3]黄煌辉.化工压力容器腐蚀破坏预防措施的探讨[J].劳动安全与健康，2015（08）：46-47.
[关键词]压力容器；腐蚀现象；应对措施
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0273-01
引言
压力容器是承装液体或气体并承受一定压力的密闭容器，或内部存可产生压力的流体，或受外压的容器等。腐蚀、破裂、磨损、冲蚀、物理损坏等均为压力容器常见失效模式之一。压力容器及其附件等常因材料的腐蚀、劣化、变形、裂痕等，产生灾害事故，大多数是由腐蚀引起的。腐蚀为生产界目前面临的严重迫切需解决的课题，因腐蚀会造成材料浪费、成本增加、经济损失、企业风险升高等等，均属不利正常生产的负面因素。一个结构完好的压力容器，常因使用期间忽视腐蚀问题而导致使用年限降低或破坏失效，造成危险。在压力容器的实际应用过程中，如果没有及时对其出现的腐蚀问题进行处理，不仅会导致压力容器无法正常使用，还增加了生产过程中安全隐患。因此，需要加强对防腐蚀处理的重视。
1 压力容器的常见腐蚀现象
1.1 物理腐蚀
物理腐蚀是指压力容器由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏，一般是由于压力容器的液态金属发生了物理腐蚀，但是这种腐蚀并没有发生化学反应没有产生新的物质也没有发生电化学反应，仅仅是因为物理溶解而导致的压力容器被破坏，例如盛放液态锌的钢性压力容器，因为铁被液态的锌所溶解而导致压力容器被损坏。
1.2 应力腐蚀
应力腐蚀是化工容器金属材料在某些介质之中，因为各种拉力的作用而造成的一种延迟性裂纹，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏，然而破坏的表面又与没有破坏的表面分别形成阴阳两极，阳极处的金属变成离子从而被氧化溶解，流向阴极，进一步腐蚀已经被破坏的表面，但是发生应力腐蚀是需要如下条件的：首先是需要有一定的金属成分；其次还需要一定的介质环境；最后就是需要应力作用。必须在这种特定的条件下才能发生应力腐蚀，往往一旦发生应力腐蚀，所产生的影响就很大，因为应力腐蚀的速度较快，破坏十分严重，而且往往没有任何宏观变形，即在毫无预兆的情况下就发生了突然的变化，由于压力容器的设计不合理，结构材料选择不当，焊接过程中残留应力等原因就会为应力的产生提供有利的环境。
1.3 环境因素对压力容器腐蚀的影响
压力容器变得易被腐蚀的外部环境主要是指在化工生产中经常使用的化学物质。但是通常情况下，金属物质对这些具有引起腐蚀的化学元素都有一定的使用范围，所以在使用压力容器过程中，要做到对这些因素的种类、所含化学成分、酸碱度以及含氧量等都要做一个详细的检查和分析，将这些物质的内在因素控制在金属物质能够承受的范围内，做到比例的合理调配，保证金属表面不因这些物质而产生氧化被腐蚀的现象。目前最容易造成腐蚀的元素就是酸性溶液的浓度量，因为酸性溶液对金属表层的腐蚀速度要比其他溶液要快，而且腐蚀程度要深，特别是强酸溶液。外部的温度也会使造成金属被腐蚀的原因之一。因为压力容器出在热水或者高温状态下，溶解氧对加快金属内在的应力的腐蚀速度。
2 压力容器腐蚀现象的应对措施
2.1 压力容器主材料的选择
压力容器的先关主材料的选择必须完全符合相关的规定要求，也就是说，只有通过资质认证的一些相关单位才有资格和能力进行压力容器的设计和制造，这样做的目的无非就是为了保证容器质量达标。这就要求在进行设计的时候按照《容规》等标准规范进行材料的选定。同时材料选择时也要考虑材料的内应力，盡可能减少内应力的集中，确保材料没有缺陷，因为具有引发腐蚀作用的介质很容易利用这些破损部位造成金属的快速腐蚀，与此同时还要注意金属设备的组织和具体结构。在制造压力容器的时候，要根据容器的具体用途功能、承受压力和温度的最大限度以及容易受哪些介质的影响等情况弄清楚，然后根据这些问题进行选择合适的材料制造抗腐蚀性能力强的合金。不过也可以在金属物质中添加一些必要的其他金属元素以提高合金的耐腐蚀性。
2.2 加强对压力容器的管理维护
在进行压力容器的维护管理时，需要考虑多方面因素，对压力容器的管理进行有针对性的维护，例如在对金属材料的防护效果上不能仅仅考虑金属的基本性质，还需要考虑维护方式的经济效益，对于高要求的压力容器，应该采取多种多样的维护措施来进行综合保护，避免压力容器发生腐蚀引发泄露从而影响化工生产。所以对于每一种防腐蚀的措施都需要对每种使用情况进行有效的分析，保证压力容器腐蚀现象处理的针对性，通过根据具体情况来采用不同的维护措施，这样更能有效地保证压力容器的完整性，也能保障化工生产的正常运作。
2.3 腐蚀的监测及评估
对腐蚀失效模式发生的轨迹加以分析，探讨其结构或材料破坏的机理并找出破损原因，研究有效改进方法。通过检测、评估，确认结构体的安全，可避免类似事故再次发生。其次为确保结构安全性，并延长使用寿命，为日后修补提供依据，应对压力容器进行安全性及剩余寿命的评估，而腐蚀监测是其中重要的一环。检测容器的表面及邻近设备的表面有没有异常变色或腐蚀的痕迹，定期进行腐蚀监测，可预知或早期发现有没有不可容忍的腐蚀损伤。比如以不同环境的二氧化硫浓度来探讨碳钢材料腐蚀行为，各种材料在不同腐蚀环境裂缝成长行为并不一样，由超声波检测可得压力容器现有壁厚、残余厚度及应力分布状况，结合应力强度因子来评估结构的安全性及剩余寿命。
3 晶间腐蚀与应对措施
压力容器，晶界活跃度较高，临近区域生成的腐蚀现象也就难以避免。而晶粒则具有相对较小的腐蚀性，这种腐蚀便是晶间腐蚀。这种腐蚀的破坏作用在于通过晶粒结合来降低金属的机械刚度。此类腐蚀通常不会影响压力容器表面的金属光泽，但会直接削弱压力容器的力学性能，因此危险性较高。对晶间腐蚀的预防主要包括几方面：首先，对焊缝化学成分进行调整，加入钛或者铌等稳定元素降低碳化铬的形成概率；其次，通过对焊缝中碳含量的控制降低铬的碳化概率，通常以0.04%以下为好，也就是“超低碳不锈钢”材料；第三，确保温度的冷热极端不影响到碳析出
4 电偶腐蚀与应对措施
一旦电解质溶液同时侵入两种不同的金属材料，则会受到电位差的影响而使电子在两种金属之间互流，电偶电流的产生会增加低点位金属的溶解速度，而高电位金属的溶解则相对缓慢，这种腐蚀便是电偶腐蚀。对此的预防，首先应当尽量保证两种金属电极电位的相似性；其次，扩大阳极金属面积并缩减阴极金属面积；第三，通过垫片或者涂漆对金属做绝缘处理并增大介质电阻；第四，应用阴极保护法进行保护。
综上所述，压力容器的破坏现象并非单一原因造成，其生成过程及衍生结果均有差别，在压力容器的破损分析时，可通过以破损部分的特征、金相、材质等鉴定方法为主，结合冶金、破坏等理论，分析其产生的原因。压力容器的腐蚀破坏问题关系到其构造的安全性，值得深入探讨。近年来腐蚀已逐渐受到社会各界重视，质量部门及企业每年花费庞大经费及人力投入防蚀工作，以避免发生重大损失，但实际成效并非十分理想，成果仍属有限，今后相关研究仍有更大的努力空间，期盼提出切实有效的对策。
参考文献：
[1]穆培磊，周华伟，王晓辉.论化工容器的防腐蚀措施研究[J].化学工程与装备，2013，（3）：87-88.
[2]王岚，姜德林.压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施[J].黑龙江科技信息，2014（05）：51-25.
[3]黄煌辉.化工压力容器腐蚀破坏预防措施的探讨[J].劳动安全与健康，2015（08）：46-47.