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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。

5．压力的影响

压力会促使金属腐蚀速度增大，这是由于电化学过程的气体浓度随压力增加而增大的缘故。

6．流速的影响

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，或冲蚀保护

膜，当流速很高时还会引起磨损腐蚀，从而加速金属的腐蚀速度如热交换器和冷凝器管束

进口端的冲击腐蚀就是流速加速腐蚀的典型实例。

期它，如介质的pH值，金属表面状态等，也会对金属腐蚀产生一定影响。

三、压力容器的腐蚀与防腐措施

综上所述，可知压力容器的腐蚀是一个十分复杂的问题，受材料、结构设计、制造安装、

工艺操作等多种因素影响，防止压力容器腐蚀的基本措施简述如下：

1．合理选材

合理选材必须综合考虑和分析压力容器所处的介质、温度及压力情况。高温时尚需考虑材

料的热强度和热脆性。材料的耐蚀能力，一般容器材料年腐蚀率为0.1～0.5mm。同时还要

考虑材料耐局部腐蚀如晶间腐蚀、孔蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、氢损伤等性能。在设计和

制造压力容器时，可参考各种腐蚀手册中的常用介质选材图和腐蚀图。

2．设计合理的结构

压力容器设计时，应避免采用会引起电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀、应力腐蚀等腐蚀破

坏的不合理结构，如避免容器中出现死角引起积聚沉淀物的腐蚀，底部出口必须能排净残

液，以防残留液的腐蚀等。

3．制造安装

冷加工引起的残余应力，对应力腐蚀破裂发生，有着重要影响，一项对奥氏体不锈钢制压

力容器应力腐蚀破裂事故调查结果表明，压力容器冷加工残余应力造成的事故占压力容器

应力腐蚀破裂事故总数的48.7％。见下表：

应力腐蚀破裂事故结果的应力类别

应力的种类件数比率％

冷加工残余应力55．748

焊接残余应力35．031

操作时的热应力17．015

操作时的作用应力4．53

设备安装时的残余应力