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压力容器的腐蚀

腐蚀是由于金属与所接触的介质，产生化学或电化学反应所致。是石油、化工、化肥等行业压力容器在使用过程中最容易产生的缺陷。就其腐蚀破坏的形态而言，有均匀腐蚀、坑蚀（或片蚀）、点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳和氢腐蚀等。

金属防腐蚀的重要性

在国民经济各部门中，都离不开金属材料。金属材料的生产已成为国力强弱的标志之一，我国已成为全球金属材料的生产大国。但消耗了相当能量而获得的金属材料，除某些贵金属外，在自然条件（大气、天然水体、土壤）或人为条件（酸、碱、盐等其它介质）下，每时每刻发生着腐蚀。其根本原因是因为这些金属材料处于热力学的不稳定状态，一旦有可能，它们就要恢复到原来在自然界中相对稳定的化合物状态。

金属腐蚀遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。首先腐蚀会造成重大的直接或间接的经济损失。据工业发达国家的统计，因腐蚀造成的经济损失约占当年国民经济生产总值的1.5%—4.2%。美国国会1978年发表的数字表明，1975年美国因腐蚀造成的经济损失约700亿美元，为美国当年生产总值的4.2%。我国尚未进行全国性的腐蚀调查，但据1981年国家科委腐蚀科学学科第三分组对全国10家化工企业的腐蚀损失调查表明，1980年这些企业腐蚀造成的经济损失约为起当年生产总值的3.9%。

其次，金属腐蚀特别是应力腐蚀破裂和疲劳腐蚀，往往会造成灾难性事故，危及人身安全。例如，1965年3月，美国一条输气管道因应力腐蚀破裂而着火，造成17人死亡。1980年3月，北海油田—采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使123人丧生。1985年8月12日，日本一家波音747客机因应力腐蚀断裂而坠毁，死亡500余人。

再者，腐蚀不仅损耗大量金属，而且浪费了大量能源。据统计应因腐蚀每年要损耗10%—20%的金属。另外，石油、化工、农药等工业生产中因腐蚀造成的设备跑、冒、滴、漏，不仅造成经济损失，还可能产生有毒物质的泄露，造成环境污染，危及人民的身体健康。同时，腐蚀还可能成为生产发展和科技进步的障碍。例如，法国的拉克石油气田1951年因设备发生HiS应力腐蚀破裂得不到解决，不得不推迟到1957年才全面开发。美国的阿波罗登月飞船储存N3O4的高压容器曾发生应力腐蚀破裂，若不是及时研究出加入0.6%NO解决这一问题，登月计划将推迟若干年。

腐蚀是影响管道系统可靠性及其使用寿命的关键因素。据美国国家输送统计，美国45%管道损坏是由外壁腐蚀引起的。我国的地下油气管道投产1—2年后即发生腐蚀穿孔的情况已屡见不鲜。它不仅造成因穿孔而引起的油、气、水泄露损失以及由于维修所带来的材料和人力上的浪费，停工停产所造成的损失，而且还可能因腐蚀引起火灾。特别是天然气管道因腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全。污染环境，后果极其严重。

防止腐蚀的措施

正确选材

根据储罐所处位置以及介质和使用条件的不同，选用合适的金属材料。正确选材需遵循以下基本原则:

(1) 全面考虑材料的综合性能。优先搞好腐蚀控制，防止和减轻材料腐蚀。除了

考虑材料的力学性能（强度、硬度等）、物理性能（耐热性、导电性、密度等）、加工性能和经济性能外，尤其应重视材料在不同状态和环境介质中的耐蚀性能。 (2) 按储罐的工作环境条件和特殊要求进行选材。必须掌握储罐中介质的浓度、

温度、压力、流速等特定条件。

按腐蚀特性正确选材，选用具有最高的耐蚀性和最低费用的金属材料，如碳钢用于碱性环境，不锈钢用于浓硫酸介质中。

(4) 按产品的类型、结构和特殊要求正确选材对于原油储罐来说用材需要有良好的

耐蚀性，表面光滑以及在其表面不易生成坚实的垢层。

(5) 综合考虑选材的经济性与技术性。选材时必须在使用周期内保证性能可靠的基

础上尽量降低成本，保证经济核算。因此，产品的选材还必须考虑产品的使用寿命，更新周期、基本材料费用、维护和检修费、停产损失、废品损失等费用。 正确选材的基本步骤如下：

（1） 确认生产工艺流程。确定材料使用环境。 （2） 查阅有关技术资料。

（3） 核查实际情况，实地调查研究，收集有关数据和资料。 （4） 综合评定。一是选材的方案力争实现用较低的生产投资生产出较长使用年限的产

品，二是在不能保证经济耐用的情况下，则要求在使用年限内的可耐用经济。

焊后热处理

压力容器及受压部件符合下列条件之一者，焊后均需要热处理；

（1） 压力容器及受压部件的制造图样，注明该焊件是有应力腐蚀危险的容器（如盛装

液化石油气、液氨等）。

（2） 压力容器及受压部件的制造图样，注明该焊件是盛装极度毒性或高度毒性介质的

容器。

（3） 容器的封头是用冷加工制作成形的。

（4） 用碳素钢和Q345（16MnR）钢，冷加工制作或中温成形的筒节。其厚度大于或

等于圆通内径的3%；其他低合金钢，其厚度大于或等于圆通内径的2.5%，成形后进行热处理或与焊件焊完后一并热处理。

（5） 焊后热处理的方法：

① 炉内整体进行热处理。应该优先采用。 ② 局部热处理。B、C、D类的焊接接头、球形封头于筒体相接的A类接头，以及焊

接缺陷部位的补焊等，允许采用局部热处理的方法。B、C类接头局部热处理时，焊缝每侧加热宽度不小于筒体壁厚的2倍。D类接头局部热处理时，焊缝每侧加热宽度壳体壁厚的6倍。进行局部加热时，靠近加热带的部位要做保温措施，降低温度梯度，防止产生新的应力。

(3)

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