金属罐焊缝、裂纹、腐蚀渗漏分析及修复措施

金属罐焊缝、裂纹、腐蚀渗漏分析及措施

    摘要： 碳纳米聚合物材料技术产品，实现在线治理金属储罐的焊缝、裂纹、腐蚀等渗漏问题，保障连续化生产，避免安全隐患。

一、金属储罐的渗漏形式

      金属储罐在加工制作过程中，通常是利用焊接工艺将金属板材焊接成符合要求的腔体结构，而焊接部位是渗漏的主要隐患。常常出现焊缝砂眼渗漏、焊缝裂纹渗漏及焊缝腐蚀渗漏三种渗漏形式。

二、金属储罐焊缝、裂纹、腐蚀渗漏分析

      金属焊接过程中，在受高温及热应力影响下，金属材质发生改变，从而导致焊接部位与其它部位在相同环境下，性能不同形成隐患部位。

金属的焊接性中包括了两大类的问题：一类是焊接引起的材料性能变坏，使焊件失掉了材料原来特有的性能，如不锈钢焊后失掉其耐蚀性等；另一类是在焊接接头或其附近的母材内产生裂纹和气孔等缺陷。

       裂纹影响焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷。焊接裂纹不仅发生于焊接过程中，有的还有一定潜伏期，有的则产生于焊后的再次加热过程中。焊接裂纹根据其部位、尺寸、形成原因和机理的不同，可以有不同的分类方法。按裂纹形成的条件，可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。

       设备焊缝、裂纹出现渗漏时，往往伴随着介质的腐蚀作用，如碱液罐渗漏、硫酸罐渗漏、氨水罐渗漏、煤气柜渗漏等。介质金属罐在选材时，均考虑了其介质的腐蚀性，而腐蚀是一种非常复杂的过程且难以彻底避免的问题，受温度、浓度等因素影响其腐蚀而不同，主要腐蚀形态如下：

    1.设备的表面全面腐蚀。

    2.局部腐蚀（孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、氢腐蚀破裂、磨损腐蚀、脱

层腐蚀等）。

    3.金属碱脆

     “碱脆”即金属及合金材料在碱性溶液中，由于拉应力和腐蚀介质的联合作用而产生的开裂，金属及合金材料在碱性溶液中，由于拉应力和腐蚀介质的联合作用而产生的开裂。它是应力腐蚀破裂的一种类型。

      碳钢和低合金钢在液碱、硝酸盐、液氨等介质中容易发生腐蚀破裂，裂纹形式一般都是晶间裂纹。晶界处碳、氮原子偏聚或碳化物的析出成为位错运动的障碍，使位错在晶界腐蚀沟或腐蚀孔，在应力作用下造成应力集中，很容易发展成晶间裂纹源。特定因子的吸附及碳、氮原子的偏聚和应力集中等因素又能促进金属裂纹源的扩展。一定的介质的特定离子能够吸附于微小裂纹底部的金属处，降低金属开裂所需的能量，使开裂容易向裂纹前沿的方向发展。在应力的作用下，金属产生塑性变形，裂纹得以扩大直至使金属破裂。“碱脆”可使设备焊缝两边加热区出现裂缝，造成漏碱，一经漏碱，难以补焊。

四、金属储罐的渗漏治理措施

      1、金属内部防腐处理

      利用非金属材料对金属内部趁层是解决腐蚀问题的主要手段和措施，如橡胶材料、环氧树脂、聚氨酯、索雷聚合材料等；其优越的耐热、耐腐、抗老化性能以及强大的粘结强度等综合性能，对金属起到完美保护。

      2、焊缝裂纹渗漏点的处理  

      设备投入生产后，一旦出现焊缝、裂纹、腐蚀、渗漏后难以实现停机检修。渗漏问题在不断腐蚀金属同时对生产中存在生安全隐患，增大易燃、易爆、腐蚀、中毒等危害。在无法停机检修的环境下，利用SD2240和SD7111综合治理渗漏是一种有效的治理措施，在避免动火、动电的安全隐患同时避免补焊对金属的二次损伤，从而增加设备使用寿命。

五、碳纳米聚合物料修复保护

   1.硫酸罐（98%）焊缝裂纹渗漏  

硫酸罐：罐体与管路焊缝处存在泄露，介质98%的硫酸，温度15℃，压力0.03Mpa，材质碳钢。

    2.碱溶液储罐焊缝裂纹渗漏

成品液碱罐：材质：碳钢； 温度：40-70℃；介质：32%氢氧化钠，罐底腐蚀泄漏。

    3. 煤气罐焊缝腐蚀渗漏

曼型干式气柜，温度：50-60℃、材质：碳钢、厚度:4mm，焊缝部位腐蚀、出现孔洞渗漏，孔径3-5mm。

   4.氨水罐焊缝裂纹渗漏  

剩余氨水储罐：介质氨水、焦油等，温度80-90摄氏度，焊缝部位渗漏，压力罐体自压。

总结：

    利用聚合物纳米材料及技术，充分利用了材料的快固、耐温、耐腐、耐压等优点，对现场渗漏实施有效治理。特别是在易燃易爆场合下的针对“滴、冒、漏、渗”等低温低压设备管道的现场治理，更加安全、方便、省时、可靠。在不影响生产进行的前提下在线待机治理渗漏部位，达到重新密封和安全生产的要求，经济效益显著。