1. Introducción
Los recipientes a presión son lugares donde ocurren diversas reacciones en la producción química. La mayoría de las reacciones químicas ocurren a alta temperatura. y ambientes de alta presión. Para garantizar el progreso normal de las reacciones químicas y la seguridad de la producción química, se debe prestar gran atención a la vida útil y la integridad de los recipientes a presión. Hay dos factores que conducen a una vida útil más corta y daños a la integridad de los recipientes a presión, uno es la ruptura mecánica y el otro es la ruptura ambiental. La fractura mecánica se refiere al daño causado por impacto externo; la fractura ambiental se refiere a la corrosión. Las grietas mecánicas provienen principalmente del exterior y son fáciles de detectar y tratar; las grietas ambientales (corrosión) ocurren principalmente en recipientes a presión y son difíciles de detectar y tratar. Este artículo analiza los tipos, causas y medidas preventivas de la corrosión de recipientes a presión química.
2. Tipos de corrosión comunes de recipientes a presión química
Los tipos de corrosión comunes de recipientes a presión química incluyen corrosión física, corrosión química, corrosión electroquímica y corrosión por tensión.
1. Corrosión física
Bajo temperatura y presión normales, excepto algunos metales activos, la mayoría de los demás metales no reaccionarán. En un ambiente de alta temperatura y alta presión, cuando un metal con un punto de fusión bajo se vuelve líquido, disolverá físicamente el metal sólido con un punto de fusión alto. Esto es pura erosión y disolución física, por eso se llama corrosión física. Por ejemplo, la disolución y erosión de contenedores de acero por el zinc líquido es un fenómeno típico de corrosión física maligna.
2. Corrosión química
La causa de la corrosión química es una reacción química. El proceso de reorganizar los átomos de una sustancia para formar una nueva sustancia se llama reacción química. Las reacciones químicas suelen ir acompañadas de fenómenos como luminiscencia, generación de calor, decoloración y precipitación. La base para juzgar si una reacción es una reacción química es si se producen nuevas sustancias. Las materias primas químicas en el recipiente a presión química y la pared interior del recipiente generan nuevas sustancias a través de reacciones de reemplazo, reacciones de descomposición, reacciones de síntesis y reacciones de oxidación-reducción, cambiando el material del recipiente a presión química y debilitando la resistencia a la presión y la temperatura. del contenedor.
3. Corrosión electroquímica
La reacción electroquímica se refiere a las diferentes áreas de concentración de aniones y cationes del metal en la pared interior del recipiente a presión química y las materias primas químicas líquidas en el contenedor. , lo que resulta en una diferencia de potencial y un bucle de corriente, lo que provoca que los átomos metálicos en la superficie interna del contenedor sean despojados constantemente de electrones y la estructura de los átomos metálicos se destruya. Finalmente, el metal de la pared interior continúa despegándose y formando corrosión. En los recipientes a presión química, la reacción más común entre los contenedores metálicos y las materias primas químicas es la reacción electroquímica, y la corrosión electroquímica es el fenómeno de corrosión más común.
4. Corrosión causada por tensión excesiva del metal
Las materias primas químicas no son estáticas dentro del recipiente a presión química, sino que fluyen, giran y giran constantemente bajo la acción de la agitación y la reacción. Las materias primas químicas mezcladas con una variedad de sustancias o incluso sustancias viscosas tendrán un efecto de abrasión en la pared interna del contenedor durante el movimiento, ya sea por adhesión o extrusión, lo que colectivamente se denomina efecto de tensión, y la corrosión resultante se llama corrosión por tensión. La corrosión por tensión se desarrolla muy rápidamente, no presenta cambios evidentes en su apariencia, es difícil de detectar y es muy destructiva.
3. Causas y medidas preventivas de la corrosión de recipientes a presión química.
1. Causas de la corrosión
(1) El propio recipiente. Las razones de la corrosión del propio recipiente son: ① La composición química del metal. Los materiales metálicos tienen la propiedad de reaccionar químicamente con las materias primas químicas del contenedor. Hay muchas impurezas en los materiales metálicos y la composición, proporción y tecnología de procesamiento de las aleaciones de los materiales metálicos no están calificadas. (2) Proceso de fabricación de contenedores. Durante los procesos de estampado, tratamiento térmico y soldadura, la tensión interna del material metálico del contenedor cambiará. (2) Razones medioambientales. En la producción química, los recipientes a presión deben resistir la prueba de alta temperatura y alta presión, por un lado, y superar diversas corrosiones de las materias primas químicas, por el otro. Estas son condiciones y limitaciones. Si exceden los límites permitidos, inevitablemente se producirá corrosión. Al agregar diferentes materias primas químicas con diferentes propiedades, como ácidos y álcalis, si no se sigue estrictamente la fórmula, la composición, el valor del pH, la concentración y la capacidad de oxidación de los reactivos químicos en el recipiente inevitablemente profundizarán la corrosión a altas temperaturas; y en entornos de alta presión, la resistencia de los metales se deteriorará. La corrosividad disminuirá rápidamente. Cuanto mayor sea la temperatura y la presión, peor será la resistencia a la corrosión. Cuando las materias primas químicas fluyen rápidamente, el desgaste por impacto y por cavitación será mayor, y la velocidad de despegado de la película protectora en la pared interior del contenedor se acelerará debido a la tensión.
2. Medidas para prevenir y controlar la corrosión
(1) Seleccionar materiales calificados para recipientes a presión. En la producción, instalación y uso de recipientes a presión para productos químicos, se deben implementar estrictamente las normas nacionales, se deben seleccionar los materiales apropiados del recipiente de acuerdo con el uso y el entorno de instalación del recipiente, y se deben usar diferentes aleaciones como níquel, cobre, titanio y cromo. Se agregará al acero del recipiente según las diferentes situaciones, formando diferentes películas protectoras contra la oxidación en la superficie del recipiente. Además, se debe considerar completamente el entorno de instalación del recipiente a presión y se deben configurar instalaciones y equipos auxiliares como antivirus, a prueba de explosiones y protección contra incendios. (2) Seleccione el inhibidor de corrosión apropiado. La función de los inhibidores de corrosión es disminuir la velocidad de corrosión de los equipos. Agregar proporcionalmente solo unas pocas milésimas o una diezmilésima de la cantidad total de materias primas puede proteger eficazmente la resistencia a la corrosión de la pared interna del recipiente a presión sin ningún impacto en las reacciones químicas normales. Este es un método anticorrosión económico y práctico. (3) Mejorar la calidad de soldadura del contenedor. Los recipientes a presión para productos químicos son relativamente grandes y deben empalmarse mediante tecnología de soldadura. Generalmente se utiliza soldadura por arco y soldadura por arco de argón. La selección de las varillas de soldadura, los métodos de soldadura, la calidad de la soldadura y el tratamiento térmico posterior a la soldadura se deben realizar e inspeccionar cuidadosamente en estricta conformidad con el proceso de producción y los requisitos del dibujo, y se deben utilizar pruebas de corrosión intergranular, detección de fallas por ultrasonidos y detección de fallas radiográficas. para evitar defectos menores. El objetivo final es mantener la estructura metalográfica y el rendimiento del área de soldadura, eliminar por completo la tensión residual de la costura de soldadura y prevenir grietas. (4) Protección electroquímica. Según el principio de la electroquímica, se utiliza el método de protección del ánodo de sacrificio o el método de corriente impresa, utilizando ánodos de sacrificio, aluminio de sacrificio, zinc, aleaciones y otros ánodos externos y cátodos de protección de CC externos para prevenir o ralentizar la corrosión de los metales de los recipientes a presión. . (5) Utilice materiales anticorrosivos. Los recubrimientos anticorrosión generalmente están hechos de materiales no metálicos como resinas sintéticas, caucho, aceites vegetales y solventes en suspensión. Cuando se recubren uniformemente en la pared interna de un recipiente a presión, pueden formar una película delgada después del secado, lo que debilita la penetración de materias primas químicas y reduce la corriente de corrosión, logrando así mejores efectos anticorrosivos. Este método es actualmente el método anticorrosión más utilizado. (6) Coloque un revestimiento protector. Para las materias primas químicas altamente corrosivas, los métodos anteriores por sí solos no pueden prevenirlas y controlarlas de manera efectiva. En este momento, es necesario colocar revestimientos protectores. El revestimiento protector está fabricado de acero inoxidable, aleación de titanio, cerámicas especiales, politetrafluoroetileno, fibra de vidrio, caucho sintético, etc. El revestimiento protector tiene una aplicabilidad sencilla y un coste elevado, y generalmente sólo se utiliza en circunstancias especiales. (7) Método de revestimiento de paredes interiores. El método de revestimiento de la pared interior consiste en recubrir la pared interior del recipiente con una capa de metal o cerámica resistente a la corrosión, o formar una película protectora densa en la pared interior del metal del recipiente mediante una reacción química. Aislando así el contacto entre las materias primas químicas, el agua y el oxígeno y el acero del contenedor para evitar la corrosión. El revestimiento de paredes interiores es un método de protección económico y versátil. (8) Fortalecer el mantenimiento diario. La forma fundamental de prevenir la corrosión de los recipientes a presión para productos químicos es una prevención eficaz. Por lo tanto, mejorar el sentido de responsabilidad de los empleados y fortalecer la inspección y el mantenimiento diarios son las medidas de gestión anticorrosión más eficaces. Implementar estrictamente los procedimientos relevantes de uso y mantenimiento de los recipientes a presión, realizar inspecciones y muestreos regulares, mantener registros de los archivos de operación de los recipientes a presión, analizar las condiciones de corrosión en detalle y responder de manera proactiva para mitigar o inhibir los riesgos de corrosión para garantizar el funcionamiento seguro de los equipos.
Cuatro. Conclusión
En resumen, el personal relevante en las empresas químicas debe otorgar gran importancia al fenómeno de corrosión de los recipientes a presión, permanecer alerta en todo momento, descubrir rápidamente y manejar correctamente el fenómeno de corrosión de los recipientes a presión, inhibiendo o desacelerando así reducir los daños por corrosión y extender la vida útil de los equipos, para garantizar el funcionamiento seguro de los equipos químicos.
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