材料選擇不當是壓力容器失效的主要原因之一。因此，根據您的預期用途選擇合適的材料對于壓力容器系統(tǒng)的成功至關重要。選擇錯誤的材料會導致許多問題，包括但不限于性能差、效率低、安全性降低和災難性故障。

在確定在壓力容器中使用哪種合金時，耐腐蝕性是需要考慮的最大因素之一。耐腐蝕性是“保持金屬結合能并承受材料暴露于此類環(huán)境時可能發(fā)生的劣化和化學分解的能力。” (corrosionpedia.com) 基本上，它是一種材料能夠防止化學或電化學反應造成環(huán)境惡化的能力。鑒于有多少行業(yè)依賴壓力容器，確保材料具有適當的耐腐蝕性是成功的必要條件。

您可能會問自己，究竟什么是壓力容器?讓我們先來看一下。

什么是壓力容器?

壓力容器是用于液體、蒸汽和氣體的封閉容器，其壓力遠高于或低于環(huán)境壓力。壓力容器用于石油和天然氣、化學和食品加工等各個行業(yè)。反應器、閃蒸罐和熱交換器等項目只是常見壓力容器的一些示例。

關于壓力容器，有許多標準和監(jiān)管機構，但ASME 鍋爐和壓力容器規(guī)范 (BPVC)是最受歡迎的一套標準。ASME BPVC 是普遍接受的標準，適用于壓力容器、鍋爐和核電站的設計、建造、安裝、測試、檢驗和認證。

所有的指導方針和部門都已到位，不僅可以確保產品的最高標準，而且還可以確保最大的安全性。在查看壓力容器的材料類型及其用途時，這一點也很重要。

大多數用于壓力容器的耐腐蝕合金

用于制造壓力容器的最常見材料是碳鋼、不銹鋼、哈氏合金、鎳合金、鋁和鈦。每種合金都有自己的優(yōu)點和缺點，使每種合金在某些情況下都比其他合金更好。讓我們來看看每種合金的耐腐蝕性，從最不耐腐蝕的開始;碳素鋼。

碳素鋼

碳鋼通常沒有足夠的鉻來形成類似于不銹鋼的氧化鉻層。缺少這一層會使氧氣與碳鋼中的鐵結合，產生氧化鐵或生銹。碳鋼由鐵制成，由于鐵易氧化，容易腐蝕。由于其低耐腐蝕性，碳鋼通常不會在暴露于濕氣、鹽水、硫酸或任何其他腐蝕性材料的情況下使用。

鋁合金

鋁被許多人認為是頂級鑄造材料，因為它優(yōu)于其他金屬。鋁合金具有延展性、高鑄造性、高強度和良好的耐蝕性。鋁的耐腐蝕性是由金屬表面形成的惰性氧化膜形成的，形成了保護層。但是，如果放置在特定條件下，該層可能會失效并且容易變得不穩(wěn)定。鋁腐蝕最常因鍍鋅而發(fā)生，鍍鋅是金屬(兩種或多種)用于電路的地方。這個過程使一種金屬更堅固，而另一種金屬，在這種情況下是鋁，更弱。鍍鋅是鋁腐蝕的主要原因之一。極端的 pH 值也會導致鋁腐蝕。非常高和低的 pH 值會分解氧化鋁涂層，讓合金完全暴露在腐蝕之下。它不是可用的最不耐腐蝕的合金，但它可以在適當的情況下完成工作，并且仍然有許多好處。

不銹鋼

不銹鋼被認為是可用的最耐腐蝕的金屬之一(盡管不是最好的)。不銹鋼的耐腐蝕性主要是由于存在的鉻含量會產生氧化鉻層以防止腐蝕。與氧化鐵不同，氧化鉻會形成一層薄薄的薄層，附著在鋼材上，起到保護屏障的作用。

然而，不銹鋼在長時間暴露于有害化學物質、鹽水、油脂、濕氣或高溫時仍然會生銹。不銹鋼是大多數壓力容器的絕佳選擇，但請記住，您的特定用例可能需要更耐腐蝕的材料。

鎳合金

鎳和鎳合金對腐蝕性環(huán)境有很強的抵抗力，尤其是那些對不銹鋼來說過于苛刻的環(huán)境。由于其耐腐蝕性，鎳和鎳合金是化學加工和其他工業(yè)加工操作的理想材料。鎳之所以具有如此大的電阻，是因為鎳的標準還原電位比鐵高，但比銅低。

鎳合金對當今化工、石化、海洋、造紙、農藥、石油和天然氣、能源轉換和許多其他工業(yè)環(huán)境中的腐蝕問題具有出色的耐腐蝕性和耐高溫腐蝕性能。鎳合金是壓力容器的絕佳選擇，但可能不是您特定應用的最佳選擇。

鈦合金

鈦是一種氧化物礦石，是地殼中第四豐富的金屬元素。作為一種活性材料，鈦由于其鈍化氧化膜而在酸性氧化環(huán)境中表現出驚人的耐腐蝕性。這種薄膜的保護性明顯高于不銹鋼，并且在會導致點蝕和縫隙腐蝕的環(huán)境(例如海水)中表現更好。此外，鈦合金對蒸汽和其他腐蝕性環(huán)境具有很高的抵抗力。鈦主要用于航空航天應用，現在發(fā)現自己被用于許多行業(yè)和應用，包括壓力容器管道和管道。

結論

正如我們之前所說，為您的壓力容器選擇合適的材料是成功的必要條件，因為錯誤的材料是導致大多數腐蝕失效的原因。耐腐蝕性應該是您在設計壓力容器時首先要考慮的屬性之一。我們談到的金屬和合金都是很好的選擇，但請記住，每種材料都有自己獨特的特性，因此也有自己的優(yōu)點和缺點。