多年來對液氨儲罐的使用和檢驗發(fā)現(xiàn)，這類儲罐很少發(fā)生強度破壞，大多數(shù)是由腐蝕裂紋引起的腐蝕破壞。根據(jù)多年實踐，本文對液氨儲罐可能引起腐蝕的幾個方面進行分析，并提出了相應(yīng)的防護措施，以防止腐蝕的發(fā)生。

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1液氨儲罐的腐蝕特征

通過對各類液氨儲罐的開罐檢查發(fā)現(xiàn)，儲罐內(nèi)表面焊縫區(qū)的腐蝕裂紋比較嚴重，且多數(shù)出現(xiàn)在環(huán)焊縫上，裂紋斷口沒有塑性變形，呈現(xiàn)出典型的脆性裂紋特征。裂紋多數(shù)為淺而長的表面裂紋，且有明顯的分支，主干裂紋與焊縫方向垂直，尤其在手工電弧焊的引弧處和收弧處、T型接頭處及封頭環(huán)縫與筒體縱焊縫交叉部位，裂紋更嚴重。磁粉檢測發(fā)現(xiàn)，焊縫裂紋呈樹枝狀，主干裂紋多呈線性，分支較短，端部較尖銳，根部稍寬。

2液氨儲罐腐蝕分析

儲罐里面的液氨是經(jīng)過加壓或降溫而轉(zhuǎn)化成的液化氣，它的操作壓力就是大氣溫度下的飽和蒸氣壓。操作溫度和操作壓力隨氣候變化而波動?！秹毫θ萜骷夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，無保溫或保冷、盛裝低壓液化氣體的常溫儲罐，設(shè)計溫度均取50℃，工作壓力取所裝介質(zhì)在50℃時的飽和蒸氣壓力。而廣東地區(qū)夏天的室溫一般不會超過40℃，40℃下氨的飽和蒸氣壓為1.55MPa,通常操作壓力為0.8~1.2MPa,故儲罐一般不會因超載而發(fā)生強度破壞。由于液化氣的膨脹系數(shù)非常大，為水的數(shù)十倍，如果液體充滿儲罐，儲罐內(nèi)的壓力就不再是蒸氣壓，而是液體的膨脹壓力。儲罐的工作壓力直接受溫度的影響，溫度每升高1℃，液氨儲罐的壓力就可升高1.316~1.875MPa,溫度只要升高3~5℃，儲罐就會因嚴重超載而爆炸。因此，《壓力容器技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定了儲罐在不同充液溫度下的裝量系數(shù)，以儲罐內(nèi)有足夠的氣體空間。如果儲罐在投入使用前抽氣不完全，就很容易使空氣摻雜在里面。液氨在充裝、排料及檢修等過程中，也會受到空氣的污染，儲罐焊縫處存在由于操作壓力引起的拉應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力。在拉應(yīng)力狀態(tài)下，碳鋼在被空氣污染的液氨環(huán)境中很容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞。

空氣中的O₂、CO₂、N₂都會促進液氨對罐壁材料的腐蝕。不論是在氣相或液相中，氨、O₂和N₂與碳鋼或低合金鋼組成了應(yīng)力腐蝕環(huán)境，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕（SCC）。其腐蝕的機理為：在含O₂的液氨中，鋼表面吸附O₂形成氧膜，這使腐蝕電位保持在正值，當材料受拉力產(chǎn)生應(yīng)變后，膜被破壞，暴露出來新鮮表面（滑移階）與有氧膜的金屬表面組成微電池，產(chǎn)生快速溶解。在沒有其他雜質(zhì)存在時，O₂能在裸露金屬表面上再成膜，應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生；而當液氨中同時溶有N₂時，由于N₂與O₂在滑移階上產(chǎn)生“競爭吸附”,阻止部分裸露滑移階的再鈍化，從而增加鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性。上述有關(guān)應(yīng)力腐蝕的條件，只要缺任何一種，應(yīng)力腐蝕均不能發(fā)生。