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鼎泰盛|压力容器的失效以及使用注意事项

全国目前有在役压力容器约230万台,其中压力容器的金属锈蚀问题已成为影响压力容器长期运行的主要因素和主要失效模式。杀菌釜作为一种压力容器,它的制造、使用、维护、检验等每一步工作都不容忽视。接下来我们说...

众所周知,杀菌釜是一种密闭的压力容器,主要采用不锈钢或是碳钢制作。全国目前有在役压力容器约230万台,其中压力容器的金属锈蚀问题已成为影响压力容器长期运行的主要因素和主要失效模式。杀菌釜作为一种压力容器,它的制造、使用、维护、检验等每一步工作都不容忽视。

由于腐蚀现象和机理很复杂,材料、环境因素即受力状态的差异,金属腐蚀的形势和特征千差万别。接下来我们说说常见的几种压力容器的腐蚀有哪些:

1.全面腐蚀

全面腐蚀(又可称为均匀腐蚀)是由化学腐蚀或电化学腐蚀引起的,腐蚀介质能够均匀地抵达金属表面的各部位,而且金属的成分和组织比较均匀,使整个金属表面几乎以相同速度进行腐蚀。

不锈钢压力容器会发生全面腐蚀吗?

是可以的,如果不锈钢在低PH值的腐蚀环境中,也可以因钝化膜溶解而活化,发生全面腐蚀。

无论是化学腐蚀还是电化学腐蚀引起的全面腐蚀,其共同的特点是材料表面不能形成具有保护作用的钝化膜,腐蚀产物可溶于介质中,或形成疏松多孔的氧化皮,使腐蚀得以持续进行。

全面腐蚀的危害:

1.导致压力容器承压元件承压面积减少,造成穿孔泄漏,或因强度不足破裂或报废。

2.电化学全面腐蚀往往伴有H+的还原反应,可能造成材料充氢气,使材料发生氢脆等,这也是设备焊接维修时,需要进行消氢处理的原因。

2.点蚀腐蚀

点蚀是产生于金属表面向内部扩展形成孔洞的局部腐蚀,钝化金属或合金材料在某些环境介质中,经过一定时间后,可以在表面出现个别的点或微小区域出现蚀孔或麻点,且随着时间的推移,蚀孔不断向深度方向发展,形成小孔状腐蚀孔,有时在结构表面上几乎观察不到损伤,而在表面下的腐蚀可能已经相当大。点蚀的危害:

1.点蚀导致金属的失重非常小,局部腐蚀速度很快,常使设备和管壁穿孔,从而导致突发事故。

2.对点蚀的检查比较困难,因为蚀孔尺寸很小,而且经常被腐蚀产物遮盖,因而定量测量和比较点蚀的程度也很困难。

3.是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一。

3.晶间腐蚀

晶间腐蚀是金属材料在腐蚀介质中,沿着或挨着晶粒边界发生的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。

晶间腐蚀的危害:

晶间腐蚀是一种危害性很大的局部腐蚀,宏观上可能没有任何明显的变化。但材料的强度几乎完全丧失,经常导致设备上的突然破坏。

晶间腐蚀常常会转变为沿晶应力腐蚀开裂,成为应力腐蚀裂纹的起源。

4. 缝隙腐蚀

缝隙腐蚀产生的条件是金属表面上由于存在异物或结构上的原因会造成缝隙,此缝隙的宽度一般在0.02-0.1mm范围内。其缝隙要成为缝隙腐蚀的部位,其宽度须使液体能流入,又能维持液体停滞。这样的缝隙在实际中是常见的,法兰连接面、螺母紧压面、搭接面、焊缝未焊透、裂纹、表面气孔、焊渣未清理、以及沉积在金属表面的积垢、杂质都会形成缝隙而引发缝隙腐蚀,这也是金属缝隙腐蚀成为常见的一种局部腐蚀形式的重要原因之一。

缝隙腐蚀的危害:

1. 这种腐蚀能够破坏机械连接的完整性和设备的密封性,使设备的正常运行造成严重的故障或失效以至于酿成破坏性的事故。

2.缝隙腐蚀极为常见,在设备运行中产生的腐蚀产物、沉积物、碎屑、污泥和结垢附着在金属表面形成的缝隙也会发生缝隙腐蚀,需注意定期维护清理。

5.应力腐蚀(占容器总腐蚀类型的49%)

  应力腐蚀的特征是形成腐蚀——机械裂纹,应力腐蚀是指材料在腐蚀和定向应力的联合(协同)作用下产生的腐蚀开裂,在宏观上开裂是脆性的。这种裂纹不仅可以沿着晶间发展,而且也可以穿过晶粒。由于裂纹向金属内部发展,使金属结构的强度大大降低,严重时能使金属设备突然损坏。

应力腐蚀的危害:

应力腐蚀开裂(SCC)是由应力腐蚀所引起的破裂,具有突发性及强破坏性等特点,微裂纹一旦形成,其扩展速度很快,且在破坏前段有明显的预兆,所以,应力腐蚀属于一种危害性极大的一种设备失效形式。

6.疲劳腐蚀

 腐蚀和材料交替应变联合作用下引起的损伤过程,常导致破裂的现象叫做疲劳腐蚀。

腐蚀疲劳往往造成突发事故,腐蚀使疲劳裂纹萌生所需时间及循环周次都明显减少,裂纹扩展速度增大,使金属材料的疲劳极限大大降低,造成设备的承压元件早期失效,导致原来按疲劳准则设计的压力容器寿命远低于预期寿命。

使用时如何防止不锈钢压力容器的腐蚀

每6个月要对杀菌釜、热水罐内部进行清洗,如果水质硬度较高,使用频率每天超过8小时,则每3个月清洗一次。

清洗添加物请注意不要使用盐酸,建议使用食品级柠檬酸,水中氯离子含量不得超过10mg/l。