腐蝕現象實質是環(huan)境介質對材(cai)料(liao)反應(ying)敏感性的(de)反映。通(tong)常(chang)根據材(cai)料(liao)被腐蝕的(de)速率,分成耐(nai)蝕材(cai)料(liao)、尚耐(nai)蝕材(cai)料(liao)和(he)不耐(nai)蝕材(cai)料(liao)。由于(yu)千變萬化的(de)環(huan)境條(tiao)件(jian)和(he)材(cai)料(liao)的(de)缺陷,使腐蝕變得(de)復雜而難以預計。
1. 均勻腐蝕
由(you)于化學或電化學反應,使材(cai)料表面失(shi)去金(jin)屬,導致壁厚減薄(bo)失(shi)效(xiao)的均勻腐蝕(shi)(shi),可以參考經驗和(he)試驗的腐蝕(shi)(shi)速率數據和(he)設計壽命,選用耐蝕(shi)(shi)材(cai)料(含復合(he)材(cai)料)或增(zeng)加管(guan)道的腐蝕(shi)(shi)裕量。
2. 應力腐蝕
應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)泛指由于腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)共(gong)同作(zuo)(zuo)用,造成結(jie)構材料破壞失效。包括應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie)、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)疲勞、磨蝕(shi)、氫(qing)脆和氫(qing)鼓泡(pao)等(deng)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),占腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)失效的(de)1/3以(yi)上。要(yao)(yao)防止或減少應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie),還要(yao)(yao)了解應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)性(xing)質(zhi)和應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)源。應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie)是拉(la)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)與(yu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)共(gong)同作(zuo)(zuo)用的(de)結(jie)果,而應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)源主要(yao)(yao)來自(zi)焊接殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)和加(jia)工殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)以(yi)及熱(re)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)。因此,對(dui)有(you)SCC傾向(xiang)的(de)材料-環境組合,在條件(jian)允許時(shi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)避開(kai)敏感區;管道布(bu)置(zhi)時(shi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)注意增加(jia)其柔(rou)性(xing),以(yi)降(jiang)低熱(re)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)水平(ping);設計(ji)文(wen)件(jian)中應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)明確(que)提出(chu)熱(re)處理要(yao)(yao)求,以(yi)消除或降(jiang)低殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)。必要(yao)(yao)時(shi)選(xuan)用超(chao)低碳雙相不銹(xiu)鋼。
3. 局部腐(fu)蝕
局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)多屬(shu)微電(dian)池作用(yong)引起的(de)局(ju)部(bu)破壞(huai),如點腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)以及不同(tong)電(dian)勢材(cai)(cai)料(liao)(liao)間(jian)(jian)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi),局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)占腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)失效(xiao)的(de)30%左右。縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)一般(ban)發生(sheng)在縫隙(xi)中。為(wei)(wei)此管道(dao)設計應盡量避免(mian)螺紋連接(jie)和承插焊連接(jie)。不同(tong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)等級的(de)管道(dao),最好以法蘭為(wei)(wei)界,避免(mian)異種鋼(gang)材(cai)(cai)焊接(jie),以避免(mian)材(cai)(cai)料(liao)(liao)間(jian)(jian)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)發生(sheng)。防止奧氏體(ti)不銹鋼(gang)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)可選(xuan)(xuan)用(yong)超低碳材(cai)(cai)料(liao)(liao),也可選(xuan)(xuan)用(yong)含穩定元素(Ti,Nb)材(cai)(cai)料(liao)(liao),還可以對材(cai)(cai)料(liao)(liao)進行固溶處(chu)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和H2S,SO2等的作用,腐蝕有時是很嚴重的。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熱狀態下的腐蝕破壞。對含濕的酸性氣體(如CO2,SO2,H2S)和氯氣管道,由于操作條件改變,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,約四周后,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。

