金属压力容器腐蚀裕量的内涵

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Connotation of Corrosion Allowance in Design of M etallic Pressure VesselLIU Chaofeng ，LU Liying ，LIU Jianxiu ，LIU Yingfan ，QI Junqing ，LIU Yali ，XU Peiyuan(1.Zhengzhou University of Light Industry，Surface and Interface Science Key Laboratory of Henan Province，Zhengzhou450002，China；2.Henan Vocational and Technical Colege，Zhengzhou 450046，China)Abstract：From the literature published time about corrosion alowance”，with the reference of the literature metrologymethod，using the rules forcorosion alowance”related terms were reflected during the period of 1965-201 1，combined withthe experience and lessons for corosion allowance”.the methods about reasonable control corosion allowancewerediscussed.The results show that the corosion allowance is the first in the Chinese literature；the term ofcorrosion alowance isalmost used in design standards of pressure vessel；in special equipment inspection areas，the term s of allowable corrosiondegree”and alowable corosion quantity”use less.To reasonably determ ine corosion alowanceneed consider humanfactors，information element，other design factors，operation and testing factors ofpressure vesse1。

Key words：metalic pressure vessel design ；corosion allowan ce；term s；connotation对于金属压力容器的均匀腐蚀 ，在设计 中要确定其 腐蚀裕量”。腐蚀裕量”的英语是Corrosionalowance”。但是，在-些图纸、会议技术报告或期刊文章进行同行交流时常常混用 腐蚀裕量、腐蚀裕度、腐蚀余度、腐蚀余量、允许腐蚀度、允许腐蚀量”等说法。给从业者带来困惑。其区别突出表现在4个字：裕”、余”、量”、度”。对该问题深入研究，有助于技术交流的开展、翻译教材、图书、刊物更合理地使用。此外，压力容器腐蚀裕量”的确定要考虑的因素很多。例如，根据TSG R0004-2009(固定式压力容器安全技术监察规程》，设计总图上应注明腐蚀裕量.但是有些换热器图样上没有给出管程、壳程的腐蚀裕量；有些夹套容器图样对于腐蚀裕量没有按内筒和夹套分别填写；还有-些图纸中将其介质用自收稿日期：2013-03-06： 修订日期：2013-05-06基金项目：国家 自然科学基金资助项目(21171150)；河南省重点科技攻关资助项 目(1 12102210002)作者简介 ：刘超锋(1969- )，河南郑州人，1二学硕士 ，副教授.研究方向为过程装备.E-mail：chfiagliu###qq.com定义代号表达以保护其技术，使审核者难以判断所标出的腐蚀裕量是否考虑介质的腐蚀性给设备的安全运行的影响。此外，介质在不同环境下对不同材料的腐蚀速率的数据靠某些资料介绍，导致各家的腐蚀裕量取值大小不-。因此，对于壳体及与其连为整体的受压元件(接管、人孔、手孔等的承压封头、平盖及其紧固件)、连接焊缝以外的元件(加强圈、支座、裙座等)等涉及腐蚀裕量”术语的内涵应有-个比较明确的界定，使其清晰化的意义重要。

1 与腐蚀裕量"有关的术语使用情况为了确切地了解腐蚀裕量、腐蚀裕度、腐蚀余度、腐蚀余量 、允许腐蚀度、允许腐蚀量”的说法在学术领域的使用情况，以知网的学术文献总库为工具，按照时间跨度1965.2011年进行检索，结果见表1∩以看出，术语腐蚀裕量”在文献中出现最早。

根据检索结果得出的科技文献中使用 腐蚀裕量、腐蚀裕度、腐蚀余度 、腐蚀余量、允许腐蚀度、允许腐蚀量”的文献数量与时间的关系见表2∩以看出，2008年前，腐蚀裕度”和腐蚀裕量”2种用法都Vo1.34NO.7· 840· FOUNDRY TECHNOLOGY Ju1.2013有，并且文献的数量相差不太多，但是 自2009年以后，使用腐蚀裕量”科技文献的数量多于使用腐蚀裕度”的文献数量，至2010年，后者的文献数量是前者的1.24倍；使用腐蚀余量”科技文献的数量明显多于使用腐蚀余度”的文献数量 ；使用允许腐蚀量”科技文献的数量明显多于使用允许腐蚀度”的文献数量。显然 ，术语使用中量”要比度”更为常见。

2 腐蚀裕量的确定及影响因素分析2.1 压力容器腐蚀裕量的确定在HG20580-20585.201 1《钢制化工容器设计基础规定》和GB150.1-2011《压力容器 第1部分：通用要求》中规定：对于有均匀腐蚀或磨损的受压元件，应根据预期的设计使用年限和介质对金属材料的腐蚀速率(及磨蚀速率)确定腐蚀裕量；即使介质为压缩空气、水蒸气或水，碳素钢或低合金钢制容器的腐蚀裕量也不应小于1 mm；炼油设备的腐蚀裕量是根据设备的种类和腐蚀速率来确定 ，例如，对于塔、反应器，当腐蚀速率>0.20.3 mm/年时，腐蚀裕量是6 mlTl：对于石油化工设备，当腐蚀速率>0.25 turn/年时，腐蚀裕量不小于6 mm。对于复合板材质的设备，若采腮层参加强度计算 、复层不参加的设计方法，则腐蚀裕量可以取复合板复层厚度。

2.2 腐蚀裕量取值的影响及控制压力容器的设计腐蚀裕量并不能解决局部腐蚀问题。例如，氯乙烯装置氧氯化反应器里的氧氯化铜铝催化剂遇到铁的化合物就会降低活性，因此反应器壳体及内件时采用奥氏体不锈钢，其中冷却管束采用SUS304L，虽然冷却蛇管内侧(装有热水)腐蚀裕量取0.3 mm[ ，外侧(接触反应物料)腐蚀裕量取4 toni，但是，并不能杜绝管柬局部存在的点蚀和应力腐蚀失效。

. 腐蚀裕量影响压力容器法兰最大应力(轴向应力)常出现处在法兰锥径小端。JB/T 4700-2000(压力容器法兰》要求 ：标准乙型法兰的适用腐蚀裕量为≤2 l'n//l，当腐蚀裕量超过2 toni但≤3 1Tlrn时，应加厚短接厚度2 mm。长颈对焊法兰的适用腐蚀裕量≤3 ml-n。当腐蚀裕量超过此要求时，若选用标准法兰，则应对法兰的计算尺寸扣除腐蚀裕量按GB150。

压力容器的设计腐蚀裕量并非不可减少。例如，JC720.1997(蒸压釜》中简体腐蚀裕度为4 toni。

但是，蒸压釜制造后.在釜体内部喷涂150 Ixm厚的含金属铝的防锈漆或者用电弧喷涂Al再涂糕闭剂[2]，或者在使用时保证排污1：3不堵塞、釜底不积液的情况下，可以适量减小腐蚀裕量。在筒体上易损坏处均布防磨挡板，可减少介质造成的简体壁厚减薄，使确定的腐蚀裕量减少。

TSG R7001.2OLO(压力容器定期检验规则》的第3l条指出：对于实测腐蚀深度超过腐蚀裕量的压.詈 - 4 ～斛H"∞ 档如 献0 ，；触缱蝴～--～-～2I..黻㈨㈣b 萎耄