压力容器制造工艺本科毕业论文

浅议化工压力容器的防腐蚀管理论文

一、引言

压力容器是化工生产中各种反应的发生场所，化学反应多处在高温高压的环境下，为了保证化学反应的正常进行以及安全的化工生产，就必须密切关注压力容器的使用寿命和自身完整性。导致压力容器使用寿命缩短和自身完整性被破坏的因素分作两种，一是机械性破裂，二是环境破裂。机械性破裂指的是遭受外力撞击而发生的破损;环境破裂指的是腐蚀。机械性破裂多来自外界，容易发现和处理;环境破裂(腐蚀)多发于压力容器内部，不易察觉和处理。本文就化工压力容器发生腐蚀的类型、原因、防治措施等方面，论述一些管理措施。

二、化工压力容器腐蚀的常见类型

化工压力容器常见的腐蚀类型包括：物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀。

1、物理腐蚀

在常温常压下，除了极少数的活泼金属，其他的大部分金属，相互之间不会发生反应。但是在高温高压的环境中，当低熔点的金属变成液态的时候，就会对高熔点的未变成液态的固态金属产生物理溶解作用，这种纯粹是物理性质的剥蚀溶解作用，故称作物理腐蚀。例如，液态锌溶解剥蚀钢制容器就是典型恶物理腐蚀现象。

2、化学腐蚀

化学腐蚀的起因是化学反应。物质的原子被重新排列组合生成新物质的过程，称为化学反应。化学反应中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等现象，是否生成新的物质，是判断一个反应是否为化学反应的依据。化工压力容器里的化学原料与容器内壁通过置换反应、分解反应、合成反应、氧化还原反应，生成新的物质，改变了化工压力容器材质，削弱了容器耐压耐温的强度。

3、电化学腐蚀

电化学反应指的是，化工压力容器内壁金属与容器内的液态化学原料，由于存在阴阳离子呈现聚集区域的分别，而产生电位差，形成电流回路，使得容器内表面的金属原子不断被剥离出电子，金属原子结构被破坏，最终，内壁金属被不断剥离掉落，形成腐蚀。在化工压力容器内，金属容器与化学原料发生最多的就是电化学反应，电化学腐蚀是最普遍的腐蚀现象。

4、应力腐蚀

化学原料在化工压力容器内部不是静止的，而是在搅拌、反应等作用力下，不断地流动、旋转、翻腾的。多种物质混杂甚至成粘稠状的化学原料在运动中会对容器内壁产生冲刷作用，不论是粘拉或是挤压，统称为应力作用，由此产生的腐蚀称作应力腐蚀。应力腐蚀的发展速度很快，没有外形的明显变化，不易察觉，其造成的破坏性很严重。

三、化工压力容器腐蚀的生成原因与防控举措

1、腐蚀的生成原因

(1)容器本身原因。容器本身引发腐蚀的原因有：①金属化学成分。金属材料具有与容器内的化学原料发生化学反应的特性，金属材料杂质比较多，金属材料的合金成分、比例、加工工艺不合格。②容器制造工艺。在冲压、热处理、焊接等加工过程中，容器金属材料会发生内应力变化。(2)环境原因。在化工生产中，压力容器一方面要承受高温高压的考验，一方面要克服化学原料的各种腐蚀，这些都是有条件有限度的，若是超出了承受的极限，必然会发生腐蚀现象。在加入酸碱等性质的不同化学原料的时候，如果没有按照配方比例严格操作，容器内化学反应物的成分、PH值、浓度、氧化能力等必然会加深腐蚀;在高温高压的环境中，金属的抗腐蚀作用会快速下降，温度与压力越高，抗腐蚀的性能越差;当化学原料流动的速度越快，冲击磨损和空泡磨损的作用就会越大，容器内壁保护膜的脱落速度会因为应力作用而加大。

2、防腐蚀的防控举措

(1)选择合格的压力容器材料。化工压力容器的生产、安装、使用，必须严格执行国标，按照容器的使用用途、安装环境选择合适的容器材料，根据不同的情况，在容器钢材中加入镍、铜、钛、铬等不同的合金，在容器表面进行不同的氧化保护膜的制作。另外，应充分考虑压力容器的安置环境，配置防毒、防爆、防火等附属设施设备。(2)选择合适的缓蚀剂。缓蚀剂的作用是减缓设备的腐蚀速度，根据配比，只需加入原料总量的千分之几、万分之几，就可以有效地保护压力容器内壁的抗腐蚀性能，同时不会对正常的化学反应有任何影响。是一种比较经济实惠的`抗腐蚀方法。(3)提高容器焊接质量。化工压力容器的体积都比较大，需要采用焊接技术拼接制作，一般使用的是电弧焊和氩弧焊这两种焊接工艺。从焊条的选择、焊接的方法、焊接的质量、焊后的热处理，都要按照生产工艺与图纸要求，严格执行，仔细检查，使用晶间腐蚀试验和超声波探伤射线探伤等检验手段，杜绝出现细小的缺陷。最终目的是为了保持焊接区的金相组织与性能，彻底消除焊缝的残余应力，防止产生裂纹。(4)电化学保护。根据电化学原理，采用牺牲阳极保护法或外加电流法，将被保护的金属作为阴极，分别通过牺牲铝、锌、合金等外加阳极，通过外加直流电保护阴极的方法，防止或减缓压力容器金属的腐蚀。(5)使用防腐材料。防腐涂料一般由合成树脂、橡胶、植物油和浆液溶剂等非金属材料调配而成，将其均匀涂抹在压力容器内壁，待干燥后可以形成一层薄膜，削弱化学原料的渗透作用，降低腐蚀电流，从而达到较好的防腐效果。该方法是目前采用最广泛的一种防腐手段。(6)敷设防护衬里。对于腐蚀性很强的化学原料，仅仅使用上述方法是不能有效防控的，此时就需要敷设防护衬里。防护衬里的材料有不锈钢、钛合金、特种陶瓷、聚四氟乙烯、玻璃钢、合成橡胶等。防护衬里的适用性比较单一，成本比较高，一般只在特殊情况下采用。(7)内壁覆盖法。内壁覆盖法是在容器内壁镀一层耐腐蚀金属或陶瓷，亦或通过化学反应使容器金属内壁自身生成一种致密的保护膜。从而隔绝化学原料、水、氧气等与容器钢材的接触，阻止其被腐蚀。内壁覆盖法是一种较为便宜的通用的防护方法。(8)加强日常维护。化工压力容器的防腐蚀，根本之道在于有效预防。因此，增强员工责任心，加强日常的检查维护，是最有效的防腐蚀管理措施。严格执行压力容器的相关使用检修规程、进行定期巡视检查、取样，做好压力容器的运行档案记录工作，在毫末间分析腐蚀状况，做好积极的应对工作，减缓或抑制腐蚀破坏，确保设备的运行安全。

四、结论

总之，化工企业的相关人员要高度重视压力容器的腐蚀现象，时刻保持警惕，及时发现并正确处理压力容器的腐蚀现象，从而抑制或减缓腐蚀破坏，延长设备使用寿命，保证化工设备的安全运行。

声发射技术在化工设备检测中的应用研究 1. 引言 声发射检测与结构完整性综合评价技术就是解决上述问题的新方法之一。声发射检测的目标主要是针对设备中的活性缺陷，它可以在压力变化过程中，利用少量固定不动的换能器，就可获得活性缺陷的动态信息，而活性缺陷——声发射源的位置可通过时差定位、区域定位等方法来确定。因此，采用声发射技术可以达到提高检测速度，节省检测费用，达到储罐和压力容器安全、连续使用的目的。 2. 声发射检测技术特点 （1） 可检测对结构安全更为有害的活动性缺陷。由于提供缺陷在应力用的，动态信息，适评于价缺陷对结构的实际有害程度。 （2） 对大型构件，可提供整体或范围快速检测，易于提高检测效率。 （3） 由于被检测件的接近要求不高，而适用于其他方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境。 （4） 由于对构件的几何形状不敏感，而适用于检测其他方法受到限制的形状复杂的构件。 3. 声发射技术在石化设备无损检测中的应用 在压力容器无损检测中的应用 声发射检测技术作为一种动态无损检测技术，以其动态特性、整体性、实时性、高效性和经济性等特点，在压力容器的制造质量验证、在线监测上被广泛应用。我国已制定并发布了与此相配套的检测评定标准。应用声发射检测技术与应力测定两种方法对加氢精制预反应器进行检验与评定，结果表明采用新检测及评价技术与常规检验技术相结合的方法，对容器进行全面安全评定，特别是超期服役的容器，是一种安全、可行的方法。 在常压储罐中检测中的应用 储罐是一种比较容易发生事故的特殊设备，因此，储罐最根本的两大问题是安全性和经济性。考虑我国目前在用储罐的拥有量、检测维修能力，以及特殊生产工艺条件等因素，不可能在检修期内对所有的储罐都进行全面的检查。这样，哪些储罐作重点检查，哪些才是大危险而急需检测的储罐往往缺乏科学的依据。 4. 凯塞效应和其在声发射检测中的应用 声发射现象与材料的塑性变形和断裂是紧密相连的，由于材料塑性变形和断裂的不可逆性。声发射现象也是不可逆的。试样第一次受力后，再以同样的方式受力时，达到以前受力的最大载荷前不出现声发射现象，这一现象被称为不可逆效应，也称为凯塞效应。根据声发射不可逆效应——凯塞尔效应，对已使用过的压力容器因已承受过一定的压力，故在检修中再次进行水压试验时，当压力不超过使用时的最高压力，则不出现声发射。 5. 化工设备中声发射源特征研究 了解现场压力容器的声发射源特性是进行压力容器声发射信号源分析和解释的基础，现场压力容器声发射检验可能遇到的典型声发射源分为：裂纹扩展、焊接缺陷开裂、机械摩擦、焊接残余应力释放、泄漏、氧化皮剥落、电子噪音等。 裂纹扩展 裂纹的形成和扩展是许多设备破坏的基本原因，其过程包括裂纹形成、裂纹尖端的塑性变形和裂纹扩展3个步骤。塑性材料受到外力作用时，由于其中第一相硬质点与基体材料变形不一致，往往在前者界面上形成微孔，当外力增加时，微孔不断长大并且与相邻微孔连接起来形成初始裂纹。裂纹尖端由于应力集中而形成塑性区域，在外力作用下，塑性区域产生微观裂纹，进一步扩展成为宏观裂纹。对于脆性材料不产生明显的塑性变形，其裂纹的形成主要是由于位错塞积，裂纹的扩展也较快。 未熔合、未焊透、夹渣、气孔等焊接缺陷 容器在制造焊接过程中，如果焊接工艺操作不当，即可出现各种焊接缺陷。其中气孔、夹渣和未熔合三种焊接缺陷很易同时出现，混合在一起。根据大量的压力容器声发射试验结果，大部分缺陷在正常的水压试验条件下不易产生声发射信号，但也有一些缺陷可产生大量声发射信号。这些缺陷产生的声发射定位源也比较集中，在进行加载声发射检测时，一般在低于压力容器运行的压力下即可产生声发射定位源信号。 结构摩擦 在现场压力容器加压试验过程中，容器壳体会产生相应的应变，以至整个结构因摩擦产生大量的声发射定位源信号是十分常见的现象。结构摩擦通常由脚手架、保温支撑环、容器的支座、裙座、柱腿、平台等焊接垫板引起。 泄漏 裂纹的穿透、人孔、法兰和阀门的泄漏等都可产生连续的声发射信号。由于由泄漏产生的声发射信号是连续的，因此不能被时差定位方法进行定位。但是，对于多通道仪器来说，探头越接近泄漏源的通道，采集的声发射信号越多，信号的幅度、能量等声发射参数也越大。通过采用声发射信号撞击数、幅度、能量等与声发射通道的分布图，可以确定泄漏源的区域。 6. 化工设备中声发射检测方法 声发射检测的基本程序 (1) 完成各项检测准备工作；(2) 确定传感器阵列；(3) 布置声发射传感器并保证声耦合良好；(4) 接线并检查线路，设定检测条件；(5) 排除噪声干扰；(6) 校准检测系统；(7) 耐压试验，同时进行AE检测(信号收集)；(8) 数据处理和结果评定；(9) 出具检测报告。 化工设备定期检验的和缺陷评定程序 采用声发射技术对在用压力容器进行全而定期检验和缺陷评定的步骤如下： (1) 将容器停产倒空后，不开罐首先直接进行耐压试验(试压介质一般为水)和声发射检验，从声发射检验结果给出容器壳体上有意义的活性声发射源部位；(2) 采用宏观检验、磁粉或渗透、超声波或射线等常规无损检测方法对声发射源部位进行复验，排除干扰声发射源，找出容器壳体上存在的活性缺陷；(3) 对容器焊缝的内外表而进行100%磁粉检测，发现并消除那些在声发射检验过程中不活动的表而裂纹；(4) 按《在用压力容器检验规程》(以下简称《检规》)对容器进行内外表面宏观检验和超声波测厚检验； (5) 对于经过返修的压力容器需进行第一次耐压试验； (6) 气密试验； (7) 出具综合检验报告评定容器的安全等级。 7. 结语 石油化工是以石油为主要原料生产各种化工产品的工业，它与人民的生活、工业、农业、交通运输以及国防工业有着密切的关系。石化设备是广泛应用于石油化工业的设备，与机器共同组成石油化工机械。可以说如果没有石化设备，所有石化企业根本不可能运转，整个国民生活就会陷入瘫痪，石化设备的重要性由此可见一斑。因此，化工设备的检测技术的研究具有重大的工业应用背景，是当前化工设备检测研究的热点课题之一。 参考文献 [1] 方孝荣. 声发射技术在压力容器检测中的应用[J]. 金华职业技术学院学报, 2002,(02). [2] 张永胜, 白梅. 声发射技术在压力容器检测中的应用[J]. 内蒙古石油化工, 2007,(02). 本文选自591论文代写网：专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文,代写硕士论文,代写论文,代写mba论文,论文代写记得采纳啊