液氨储罐的腐蚀与防护

银川能源学院过程设备腐蚀与防护腐蚀分析报告院系院系石油化工学院专业班级过控1301班报告题目液氨储罐的腐蚀与防护学生姓名尹仁杰学生学号1310140150指导老师王斌上交时间2016.11.30审阅人 目录TOC\o"1-3"\h\u93401.液氨储罐的危害 在液氨储罐内有CO2气体共存时,则将会生成碳酸铵，2NH3+CO2-→NH4CO2NH2NH4CO2NH2-→NH4+NH2CO2-在该反应中，碳基甲酸氨对液氨储罐的碳钢会产生强烈腐蚀作用,加剧腐蚀破坏。在含O2液氨之中,由于钢表面会吸附O2，从而将会形成氧化膜,为此导致腐蚀电位为正值,当储罐材料在受到拉力变形后，膜就会被破坏,导致新鲜暴露的表面与氧产生溶解。5.3温度因素储存温度也会对应力腐蚀产生影响,0℃以上常温操纵的储罐,液氨储罐易发生应力腐蚀，同时，对于液氨储罐的应力腐蚀，在温度因素影响下，也会形成液氨储罐发生电化学腐蚀的过程，液氨储罐温度的升高，有助于液氨储罐腐蚀进行，低温液氨储罐在储存中，液氨氧含量会不断蒸发减少，而常温液氨储罐中，其液氨中氧含量也不会降低，故此，也会加剧液氨储罐腐蚀的发生。6.腐蚀发生的部位应用液氨储罐储存和运输氨，还将会面临液氨储罐腐蚀风险，并且对液氨储罐检验发现,储罐很少会发生强度破坏,大多是由腐蚀裂纹引起的腐蚀破坏。内、外介质腐蚀，容器壁厚减薄，外壁受大气的腐蚀作用，内壁为氨腐蚀。液氨储罐内的表面焊缝区，其腐蚀裂纹较为严重,呈现出脆性裂纹特征；裂纹多数为浅长表面裂纹,在手工电弧焊引弧处裂纹更严重。7.腐蚀防护方法7.1应力腐蚀防护由于SCC发生的三个基本条件是敏感材料、特定环境和拉应力，所以影响SCC的因素有冶金、环境和应力三个方面。因此，有效的防护方法就是消除这三个方面一切有害的因素。(1)材料选择。实践证明,材料强度越高,发生应力腐蚀的可能性越大。但不发生应力腐蚀的最低强度限与杂质含量及特性、应力大小、操作速度等因素有关。为了防止应力腐蚀,在综合考虑操作压力、残余应力以及安全性和经济性的情况下,应尽可能选用强度较低的钢材。(2)采用合理的结构和焊接工艺。结构上应避免焊缝过多、过于集中、焊缝不对称、焊缝交叉和焊接顺序不合理等造成的应力集中。制造时应避免强力组焊,防止咬边、错边等缺陷,并保证与介质接触的表面尽量光滑。制造完成后,应进行退火热处理以去除焊后残余热应力。正确的焊后热处理可以大大降低制造过程中的残余应力,并可以降低焊接热影响区的峰值硬度。(3)对投入使用前的新储罐。应彻底清除里面的空气;在充装、排料及检修等过程中,采取一定的措施避免带进任何空气。对大型储罐应连续冷凝氨蒸气,而不凝气体大部分是空气,应将其排出。对较小的设备用抽气或蒸腾除去储罐里面的空气。总之,消除储罐里面的空气污染,可以有效地防止应力腐蚀。(4)新投用的储罐,应按规定进行内外部检验并进行周期性的定期检验。对液、气相界面、引收弧处及T型接头等易腐蚀部位应重点检验;对液面以下所有焊缝应进行100%磁粉或超声波探伤,若条件允许,应对所有焊缝进行100%磁粉探伤。对检验出的裂纹应进行评估。因应力腐蚀界限断裂韧度JISCC大约只有材料常规断裂韧度W0.05的1/5,所以应根据断裂力学判据对裂纹进行安全等级评估,并给出处理意见及下次检验时间。对于不超过1/4壁厚和深度小于4mm的浅裂纹,可以采用打磨的方法进行机械消除,但要严格控制打磨工艺;对于较深的裂纹,先进行打磨处理后再进行补焊。补焊前应先预热加温以防止焊接硬化,焊接时宜采用低氢焊条,焊后进行探伤复查,并进行去应力处理。(5)定期检测液氨浓度和含水率。发现水分低于临界浓度应及时补充水分,使含水率始终保持在0.2%～1%的范围。另外,还可加入其它抑制剂,如加入100μg/g的冷冻机油或5μg/g菜籽油或10～50μg/g的硅油作为应力腐蚀抑制剂,都可有效地抑制液氨引起的应力腐蚀。7.2大气腐蚀防护大气防护一般从材料，镀层和环境入手，由于前面已经选定了材料，但是环境一般不好改变，因此只能从镀层下手了。做好表面处理工作，应该先去除油污再除锈，将设备附着物以及其它杂质冲洗干净，并且对于油污部位采用丙酮、乙醇等有机溶剂进行擦拭。采用防腐涂料，在配置中，应先预热备到60°到80°左右，在称量中也一定要注意做到细致准确，多次混合涂料，确保涂料的黏度。高分子复合修复材料，具有超强的粘着力，可以避免机械加工，也不会受到无补焊热应力热的影响，在涂料配置中应该确保和料时间在五分钟以上，确保涂料的使用质量。7.3其他方面防护7.3.1保温处理可以液氨储罐定期进行相应的保温处理，使液氨能够在低温下储存，这样可以减少氧的含量；并且，还需清除储罐内的空气，减少氧及其它气体，避免储罐发生空气污染,从而能够有效防止液氨储罐发生应力腐蚀。7.3.2提升焊接工艺采用合理焊接工艺，避免焊缝过多且过于集中，避免强力组焊，同时防止咬边，保证接触表面光滑，并且进行正确的焊后热处理，降低制造过程中的残余应力。加强对焊缝探伤检测，还要加强对焊条的库存管理（焊药需要一定的干湿度和温度存放），更不能因为作业时工人焊接不同设备而彼此之间