腐(fu)蝕(shi)(shi)現象實質是環境(jing)介質對(dui)材(cai)(cai)(cai)(cai)料反(fan)應敏感性(xing)的(de)反(fan)映。通(tong)常根據材(cai)(cai)(cai)(cai)料被腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)速率,分成耐蝕(shi)(shi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料、尚耐蝕(shi)(shi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料和(he)(he)不耐蝕(shi)(shi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料。由于千變萬(wan)化的(de)環境(jing)條件(jian)和(he)(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)料的(de)缺陷,使腐(fu)蝕(shi)(shi)變得(de)復(fu)雜而難以預(yu)計。


1. 均勻腐蝕


  由于化學或電化學反應,使材料表面失去金屬,壁厚減薄失效的均勻腐蝕,可以參考經驗、試驗的腐蝕速率數據和設計壽命,選用耐腐蝕材料(含復合材料)或增加管道的腐蝕裕量。


2. 應力腐蝕


  應力腐蝕泛指由于腐蝕和應力共同作用,造成結構材料破壞失效。包括應(ying)力腐(fu)蝕開裂、腐蝕疲勞、磨蝕、氫脆和氫鼓泡等應力腐蝕,占腐蝕失效的1/3以上。要防止或減少應力腐蝕開裂,還要了解應力的性質和應力源。應力腐蝕開裂是拉應力與腐蝕共同作用的結果,而應力源主要來自焊接殘余應力和加工殘余應力以及熱應力。因此,對有SCC傾向的材料-環境組合,在條件允許時應避開敏感區;管道布置時應注意增加其柔性,以降低熱應力水平;設計文件中應明確提出熱處理要求,以消除或降低殘余應力。必要時選用超低碳雙相不銹鋼。


3. 局(ju)部腐蝕(shi)


  局部腐蝕多屬微電池作用引起的局部破壞,如點腐蝕縫隙腐蝕晶間腐蝕以及不同電勢序材料間的電化學腐蝕,局部腐蝕占腐蝕失效的30%左右。縫隙腐蝕一般發生在縫隙中。為此管道設計應盡量避免螺紋連接和承插焊連接。不同材料等級的管道,最好以法蘭為界,避免異種鋼材焊接,以避免材料問電化學腐蝕的發生。防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕可選用超低碳材料;也可選用含穩定元素(Ti、Nb)材料;還可以對材料進行固溶處理。


4. 其他腐蝕


  管道材料的防腐還應考慮大氣的影響。海洋大氣和工業大氣由于氯離子、H2S和SO2等的作用,腐蝕有時甚至是嚴重的。不銹鋼管在海洋大氣或工業大氣環境,進行表面防腐處理也有利于防止濕隔熱狀態下的腐蝕破壞。對含濕的酸性氣體(如C和氯氣管道,由于操作條件改變和氣候的變化可能出現露點腐蝕。某廠生產裝置大幅度增加水碳比約4周后,某換熱器三通處突然爆破起火,爆破口壁厚僅剩3mm,據分析,高水碳比下,露點比原設計高約10℃,露點腐蝕和沖刷腐蝕共同導致了管道破壞失效,管道可采用伴熱的方式維持管內介質溫度在露點以上。


  保溫層(ceng)下的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(CUI)是(shi)指發生在(zai)施加(jia)了(le)保溫層(ceng)材料(liao)的(de)管道或(huo)設備外(wai)表(biao)面上(shang)的(de)一(yi)種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)現象(xiang)。CUI有一(yi)個(ge)重要特點就是(shi),外(wai)加(jia)的(de)保溫層(ceng)會造成一(yi)個(ge)高溫高濕的(de)密閉(bi)環境,從而(er)導致腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)加(jia)劇。而(er)且更嚴重的(de)是(shi)CUI無(wu)法(fa)及(ji)時發現,因為為了(le)美(mei)觀效(xiao)果,通常會在(zai)保溫層(ceng)外(wai)包裹一(yi)層(ceng)鍍鋅鐵皮或(huo)鋁層(ceng),這樣在(zai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)初(chu)級(ji)階(jie)段(duan),很難(nan)被觀察到(dao),而(er)當(dang)保溫層(ceng)下的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)被發現時,通常已經是(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)很嚴重的(de)時候(hou),甚至已經發生安全事(shi)故。在(zai)本書防腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)章節進行詳細講述。