腐蝕的危害性是十分普遍的，而且也是十分嚴重的。腐蝕會造成重大的直接或間接損失，會造成災難性重大事故，而且危及人身安全。因腐蝕而造成的生產設備和管道的跑、冒、滴、漏，會影響生產裝置的生產周期和設備壽命，增加生產成本，同時還會因有毒物質的泄漏而污染環境，危及人類健康。
一(yi)、根據(ju)腐蝕發生(sheng)的(de)機理(li)分類(lei)
根(gen)據腐蝕發生的機理，可(ke)將其(qi)分為化(hua)學(xue)腐蝕、電化(hua)學(xue)腐蝕和物理腐蝕三大類(lei)。
1. 化學腐蝕（Chemical Corrosion）
化學(xue)(xue)腐蝕是指金屬(shu)表面(mian)與非電(dian)解質直接發(fa)生純化學(xue)(xue)作用而引起(qi)的(de)破壞(huai)。金屬(shu)在高溫(wen)氣(qi)體中(zhong)的(de)硫腐蝕、金屬(shu)的(de)高溫(wen)氧化均屬(shu)于化學(xue)(xue)腐蝕。
2. 電化學腐(fu)蝕（Electrochemical Corrosion）
電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕是指金屬表面與離(li)子導電(dian)(dian)(dian)的(de)介質發生電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應而(er)引(yin)起的(de)破壞。電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕是最普遍、最常(chang)見(jian)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕，如金屬在大氣、海水、土(tu)壤和各(ge)種電(dian)(dian)(dian)解質溶液中的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕都屬此類。
3. 物理腐(fu)蝕（Physical Corrosion）
物理腐蝕是指金(jin)(jin)(jin)屬(shu)由(you)于單純(chun)的(de)(de)物理溶解(jie)而引起的(de)(de)破(po)壞。其特點(dian)是：當低(di)熔(rong)點(dian)的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)溶入金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料中時，會對金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料產生(sheng)“割裂”作用。由(you)于低(di)熔(rong)點(dian)的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)強度一般較低(di)，在受(shou)力狀態下(xia)它將優先斷裂，從而成(cheng)為金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料的(de)(de)裂紋源。應該說，這種腐蝕在工程中并不多見。
二、根據腐蝕形態(tai)分類
按腐蝕(shi)(shi)形態(tai)分(fen)類(lei)，可分(fen)為全面腐蝕(shi)(shi)、局部腐蝕(shi)(shi)和應力(li)腐蝕(shi)(shi)三大類(lei)。
1. 全面腐蝕（General Corrosion）
全面腐(fu)蝕(shi)也稱均勻腐蝕，是在管道較大面積上產生的程度基本相同的腐蝕。均勻腐蝕是危險性最小的一種腐蝕。
①. 工程中往(wang)往(wang)是給出足夠的(de)腐蝕余量就能保證材料的(de)機械強度和使用壽命。
②. 均勻腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)常(chang)用單位時間內腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介質對金(jin)屬(shu)材料(liao)(liao)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度或金(jin)屬(shu)構件(jian)的(de)(de)壁厚(hou)減薄量（稱為(wei)(wei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)(su)率(lv)）來評(ping)定。SH3059標準中規定：腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)(su)率(lv)不(bu)超過0.05mm/a的(de)(de)材料(liao)(liao)為(wei)(wei)充分(fen)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)材料(liao)(liao)；腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)(su)率(lv)為(wei)(wei)0.05～0.1mm/a的(de)(de)材料(liao)(liao)為(wei)(wei)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)材料(liao)(liao)；腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)(su)率(lv)為(wei)(wei)0.1～0.5mm/a的(de)(de)材料(liao)(liao)為(wei)(wei)尚耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)材料(liao)(liao)；腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)(su)(su)率(lv)超過0.5mm/a的(de)(de)材料(liao)(liao)為(wei)(wei)不(bu)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)材料(liao)(liao)。
2. 局(ju)部腐蝕（Local Corrosion）
局部腐蝕又稱非均勻腐蝕，其危害性遠比均勻腐蝕大，因為均勻腐蝕容易被發覺，容易設防，而局部腐蝕則難以預測和預防，往往在沒有先兆的情況下，使金屬構件突然發生破壞，從而造成重大火災或人身傷亡事故。局部腐蝕很普遍，據統計，均勻腐蝕占整個腐蝕中的17.8%，而局部腐蝕則占80%左右。
a. 點蝕（Pitting）
①. 集中在全局表面個別小點上的深度較大的腐蝕稱為點蝕(shi)，也稱孔蝕。蝕孔直徑等于或小于深度。蝕孔形態如圖1所示。
圖1 點蝕孔的各種(zhong)剖面形狀（選自ASTM標準）
②. 點蝕是不銹鋼管(guan)道最具有破壞性的隱藏的腐蝕形態之一。奧氏體不銹鋼管道在輸送含氯離子或溴離子的介質時最容易產生點蝕。不銹鋼管道外壁如果常被海水或天然水潤濕，也會產生點蝕，這是因為海水或天然水中含有一定的氯離子。
③. 不銹鋼的點蝕過程可分為蝕孔的形成和蝕孔的發展兩個階段。 鈍化膜的不完整部位（露頭位錯、表面缺陷等）作為點蝕源，在某一段時間內呈活性狀態，電位變負，與其鄰近表面之間形成微電池，并且具有大陰極小陽極面積比，使點蝕源部位金屬迅速溶解，蝕孔開始形成。 已形成的蝕孔隨著腐蝕的繼續進行。小孔內積累了過量的正電荷，引起外部 Cl- 的遷入以保持電中性，繼之孔內氯化物濃度增高。由于氯化物水解使孔內溶液酸化，又進一步加速孔內陽極的溶解。這種自催化作用的結果，使蝕孔不斷地向深處發展，如圖2所示。
④. 溶液滯留容易產生點蝕；增加流速會降低點蝕傾向，敏化處理及冷加工會增加不銹鋼點蝕的傾向；固溶處理能提高不銹鋼耐點蝕的能力。鈦的耐點蝕能力高于奧氏體不銹鋼。
⑤. 碳(tan)鋼(gang)(gang)管道(dao)也發(fa)生(sheng)點蝕(shi)，通常(chang)是(shi)在蒸(zheng)(zheng)汽系(xi)統(tong)（特(te)別是(shi)低壓(ya)蒸(zheng)(zheng)汽）和熱水系(xi)統(tong)，遭受溶解(jie)氧的腐蝕(shi)，溫度在80～250℃間最為嚴重。雖然蒸(zheng)(zheng)汽系(xi)統(tong)是(shi)除氧的，但由于操作控制不嚴格，很(hen)難(nan)保證溶解(jie)氧量不超標(biao)，因此溶解(jie)氧造成碳(tan)鋼(gang)(gang)管道(dao)產(chan)生(sheng)點蝕(shi)的情(qing)況經常(chang)會發(fa)生(sheng)。
b. 縫隙腐(fu)蝕（Crevice Corrosion）
當管道輸送的物料為電解質溶液時，在管道內表面的縫隙處，如法蘭墊片處、單面焊未焊透處等，均會產生縫(feng)隙腐蝕。一些鈍性金屬如不銹鋼、鋁、鈦等，容易產生縫隙腐蝕。 縫隙腐蝕的機理，一般認為是濃差腐蝕電池的原理，即由于縫隙內和周圍溶液之間氧濃度或金屬離子濃度存在差異造成的。縫隙腐蝕在許多介質中發生，但以含氯化物的溶液中最嚴重，其機理不僅是氧濃差電池的作用，還有像點蝕那樣的自催化作用，如圖3所示。
圖3 縫(feng)隙(xi)腐蝕的(de)機理(li)
c. 焊接接頭的腐蝕
通常發生(sheng)于不銹鋼管道，有(you)三種腐(fu)蝕形(xing)式。
①. 焊肉被腐(fu)蝕成海綿(mian)狀，這是(shi)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼發生的δ鐵素(su)體(ti)選擇性腐(fu)蝕
為改善焊接(jie)性能，奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼通常要(yao)求焊縫含(han)有3%～10%的鐵素體(ti)組織，但在(zai)(zai)某些強腐蝕(shi)性介質中則會發(fa)生δ鐵素體(ti)選擇性腐蝕(shi)，即腐蝕(shi)只(zhi)發(fa)生在(zai)(zai)δ鐵素體(ti)相（或進(jin)一步(bu)分解為σ相），結果呈海(hai)綿(mian)狀(zhuang)。
②. 熱(re)影響區(qu)腐蝕
造成這種腐蝕的原因，是焊接過程中這里的溫度正好處在敏化區，有充分的時間析出碳化物，從而產生了晶間腐蝕。 晶間腐蝕是腐蝕局限在晶界和晶界附近而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕形態，其結果將造成晶粒脫落或使材料機械強度降低。 晶間腐蝕的機理是“貧鉻理論”。不銹鋼因含鉻而有很高的耐蝕性，其含鉻量必須要超過12%，否則其耐蝕性能和普通碳鋼差不多。不銹鋼在敏化溫度范圍內（450～850℃），奧氏體中過飽和固溶的碳將和鉻化合成 Cr23C6 ，沿晶界沉淀析出。 由于奧氏體中鉻的擴散速度比碳慢，這樣，生成 Cr23C6 所需的鉛必然從晶界附近獲取，從而造成晶界附近區域貧鉻。如果含鉻量降到12%（鈍化所需極限含鉻量）以下，則貧鉻區處于活化狀態，作為陽極，它和晶粒之間構成腐蝕原電池，貧鉻區陽極面積小，晶粒陰極面積大，從而造成晶界附近貧鉻區的嚴重腐蝕。
③. 熔合線處的刀口腐蝕
一般發生在用Nb及Ti穩定的不銹鋼（347不(bu)銹鋼及321不(bu)銹鋼）。
刀口腐蝕大多發生在氧化性介質中。刀口腐蝕示意如圖4所示。
d. 磨損腐蝕
也稱沖刷腐蝕。當腐蝕性流體在彎頭、三通等拐彎部位突然改變方向，它對金屬及金屬表面的鈍化膜或腐蝕產物層產生機械沖刷破壞作用，同時又對不斷露出的金屬新鮮表面發生激烈的電化學腐蝕，從而造成比其他部位更為嚴重的腐蝕損傷。 這種損傷是金屬以其離子或腐蝕產物從金屬表面脫離，而不是像純粹的機械磨損那樣以固體金屬粉末脫落。 如果流體中夾有氣泡或固體懸浮物時，則最易發生磨損腐蝕。不銹鋼的鈍化膜耐磨損腐蝕性能較差，鈦則較好。蒸汽系統、H2S-H2O系統對碳鋼管道彎頭、三通的磨損腐蝕均較嚴重。
e. 冷凝液(ye)腐(fu)蝕(shi)
對于含水蒸(zheng)氣(qi)的熱(re)腐(fu)(fu)蝕(shi)性氣(qi)體管道，在保溫層(ceng)中止處(chu)或破損處(chu)的內壁，由于局部溫度降至露點(dian)以(yi)下(xia)，將發生冷(leng)凝(ning)現象(xiang)，從而造(zao)成冷(leng)凝(ning)液腐(fu)(fu)蝕(shi)，即(ji)露點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。
f. 涂層破損處(chu)的局部大氣銹(xiu)蝕
對于化(hua)工廠(chang)的(de)(de)碳鋼管(guan)線，這種腐(fu)蝕有(you)時(shi)會很嚴重，因為化(hua)工廠(chang)區的(de)(de)大(da)氣中常(chang)常(chang)含有(you)酸性(xing)氣體，比自然大(da)氣的(de)(de)腐(fu)蝕性(xing)強得多。
3. 應力腐蝕（Stress Corrosion）
金屬材料在拉應力和特定腐蝕介質的共同作用下發生的斷裂破壞，稱為應(ying)力腐蝕破裂(lie)。發生應力腐蝕破裂的時間有長有短，有經過幾天就開裂的，也有經過數年才開裂的，這說明應力腐蝕破裂通常有一個或長或短的孕育期。 應力腐蝕裂紋呈枯樹枝狀，大體上沿著垂直于拉應力的方向發展。裂紋的微觀形態有穿晶型、晶間型（沿晶型）和兩者兼有的混合型。 應力的來源，對于管道來說，焊接、冷加工及安裝時殘余應力是主要的。 并不是任何的金屬與介質的共同作用都引起應力腐蝕破裂。其中金屬材料只有在某些特定的腐蝕環境中，才發生應力腐蝕破裂。表1列出了容易引起應力腐蝕開裂的管道金屬材料和腐蝕環境的組合。
表1 易產生應力腐蝕(shi)開(kai)裂的金屬(shu)材料(liao)和腐蝕(shi)環境組(zu)合（選自SH 3059附錄E）
a. 堿脆
金(jin)(jin)(jin)屬在堿(jian)液(ye)中的應力腐蝕破裂稱堿(jian)脆(cui)。碳鋼(gang)、低合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)、不銹鋼(gang)等多種金(jin)(jin)(jin)屬材料皆可(ke)發生堿(jian)脆(cui)。碳鋼(gang)（含低合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)）發生堿(jian)脆(cui)的趨(qu)勢如(ru)圖5所示。
圖5 碳鋼在堿液中的(de)應力腐蝕破裂區
由(you)圖5可(ke)知，氫氧(yang)化鈉濃度(du)在(zai)5%以(yi)上的(de)全部濃度(du)范圍內碳(tan)鋼(gang)幾乎都可(ke)能產(chan)生(sheng)堿(jian)(jian)(jian)脆，堿(jian)(jian)(jian)脆的(de)最低溫度(du)為50℃，所需堿(jian)(jian)(jian)液的(de)濃度(du)為40%～50%，以(yi)沸點附(fu)近的(de)高(gao)溫區(qu)最易發生(sheng), 裂紋呈(cheng)晶間型。
奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)發生(sheng)堿(jian)(jian)(jian)脆(cui)的(de)趨(qu)勢如圖(tu)6所示。氫氧化鈉濃(nong)(nong)度在0.1%以(yi)上的(de)濃(nong)(nong)度時(shi)(shi)18-8型(xing)(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)即可發生(sheng)堿(jian)(jian)(jian)脆(cui)。以(yi)氫氧化鈉濃(nong)(nong)度40%最危險，這時(shi)(shi)發生(sheng)堿(jian)(jian)(jian)脆(cui)的(de)溫度為(wei)115℃左右。 超低碳(tan)不銹鋼(gang)(gang)的(de)堿(jian)(jian)(jian)脆(cui)裂紋為(wei)穿晶(jing)型(xing)(xing)，含碳(tan)量高時(shi)(shi)，堿(jian)(jian)(jian)脆(cui)裂紋則為(wei)晶(jing)間型(xing)(xing)或(huo)混合型(xing)(xing)。當(dang)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)中加入2%鉬時(shi)(shi)，則可使其堿(jian)(jian)(jian)脆(cui)界(jie)限縮小，并(bing)向堿(jian)(jian)(jian)的(de)高濃(nong)(nong)度區域移動。鎳(nie)和(he)鎳(nie)基合金具(ju)有較(jiao)高的(de)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)性能，它的(de)堿(jian)(jian)(jian)脆(cui)范圍變得(de)狹窄，而且位于高溫濃(nong)(nong)堿(jian)(jian)(jian)區。
圖6 產生(sheng)應力(li)腐蝕(shi)破裂的燒堿濃(nong)度(du)與溫度(du)關系 注：曲線上(shang)部(bu)為(wei)危險區
b. 不銹鋼的氯離子應(ying)力腐蝕破裂
氯(lv)(lv)離(li)子(zi)不(bu)(bu)(bu)但能引起不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)孔(kong)蝕(shi)(shi)，更能引起不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)應力腐蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂(lie)(lie)。 發(fa)生(sheng)(sheng)應力腐蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂(lie)(lie)的(de)臨界氯(lv)(lv)離(li)子(zi)濃度(du)隨溫度(du)的(de)上升(sheng)而減小，高(gao)溫下(xia)，氯(lv)(lv)離(li)子(zi)濃度(du)只要達到(dao) 10-6 ，即能引起破(po)(po)裂(lie)(lie)。發(fa)生(sheng)(sheng)氯(lv)(lv)離(li)子(zi)應力腐蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂(lie)(lie)的(de)臨界溫度(du)為70℃。 具有氯(lv)(lv)離(li)子(zi)濃縮(suo)的(de)條件(jian)（反復蒸(zheng)干、潤濕）是(shi)最易發(fa)生(sheng)(sheng)破(po)(po)裂(lie)(lie)的(de)。工業中發(fa)生(sheng)(sheng)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)氯(lv)(lv)離(li)子(zi)應力腐蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂(lie)(lie)的(de)情(qing)況相當普遍。 不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)氯(lv)(lv)離(li)子(zi)應力腐蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂(lie)(lie)不(bu)(bu)(bu)僅僅發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)管道的(de)內壁，發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)管道外壁的(de)事例也屢見不(bu)(bu)(bu)鮮，如圖7所示。
圖7 不銹鋼管道應力腐蝕(shi)破(po)裂
作為管外(wai)側的(de)腐蝕(shi)因素，被認為是(shi)保(bao)溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)的(de)問(wen)題，對保(bao)溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)進行分析的(de)結果，被檢(jian)驗出含有(you)約0.5%的(de)氯離子。這個(ge)數值可認為是(shi)保(bao)溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)中含有(you)的(de)雜質，或由于保(bao)溫(wen)層破損(sun)、浸入(ru)的(de)雨水(shui)中帶入(ru)并(bing)經過濃縮的(de)結果。
c. 不銹鋼連多硫酸應力腐蝕破裂
以(yi)加氫脫硫(liu)裝(zhuang)置(zhi)最為典型，不銹鋼(gang)連(lian)多(duo)硫(liu)酸的(de)(de)應(ying)力腐蝕(shi)破(po)裂頗為引(yin)人關注。 管道在正(zheng)常運行時(shi)，受硫(liu)化氫腐蝕(shi)，生成的(de)(de)硫(liu)化鐵，在停車檢修時(shi)，與空氣中的(de)(de)氧及水反應(ying)生成了連(lian)多(duo)硫(liu)酸。在Cr-Ni奧氏體不銹鋼(gang)管道的(de)(de)殘余應(ying)力較大的(de)(de)部位（焊縫熱影響(xiang)區(qu)、彎管部位等）產(chan)生應(ying)力腐蝕(shi)裂紋。
d. 硫化物腐蝕破裂
①. 金屬在(zai)同時(shi)含有硫(liu)化(hua)氫及水(shui)的(de)介質中發生(sheng)的(de)應力腐蝕(shi)破(po)裂即(ji)為硫(liu)化(hua)物腐蝕(shi)破(po)裂，簡稱硫(liu)裂。在(zai)天然氣(qi)、石油采集，加工煉制(zhi)，石油化(hua)學及化(hua)肥等(deng)工業(ye)部(bu)門(men)常常發生(sheng)管道、閥門(men)硫(liu)裂事故。發生(sheng)硫(liu)裂所需的(de)時(shi)間短(duan)則幾(ji)(ji)(ji)天，長則幾(ji)(ji)(ji)個月(yue)到幾(ji)(ji)(ji)年(nian)不等(deng)，但是未(wei)見超過十(shi)年(nian)發生(sheng)硫(liu)裂的(de)事例。
②. 硫裂的裂紋較粗，分支較少，多為穿晶型，也有晶間型或混合型。發生硫裂所需的硫化氫濃度很低，只要略超過 10-6 ，甚至在小于 10-6 的濃度下也會發生。
碳(tan)鋼和低合金鋼在(zai)(zai)20～40℃溫(wen)度(du)范圍內對(dui)硫裂(lie)(lie)的(de)敏感性最大，奧(ao)氏(shi)體不銹鋼的(de)硫裂(lie)(lie)大多發生在(zai)(zai)高溫(wen)環境中。隨著溫(wen)度(du)升高，奧(ao)氏(shi)體不銹鋼的(de)硫裂(lie)(lie)敏感性增加。 在(zai)(zai)含(han)硫化(hua)(hua)氫及(ji)水的(de)介質中，如果同時(shi)含(han)醋酸，或(huo)者(zhe)二氧化(hua)(hua)碳(tan)和氯化(hua)(hua)鈉，或(huo)磷化(hua)(hua)氫，或(huo)砷、硒、銻(ti)、碲的(de)化(hua)(hua)合物或(huo)氯離(li)子(zi)，則對(dui)鋼的(de)硫裂(lie)(lie)起促進作用。
對于奧氏體不銹鋼的硫裂，氯離子和氧起促進作用，304L不銹鋼和316L不銹鋼對硫裂的敏感性有如下的關系：H2S+H2O＜H2S+H2O+Cl- ＜H2S+H2O+ Cl- +O2 （硫裂的敏感性由弱到強）。 對于碳鋼和低合金鋼來說，淬火+回火的金相組織抗硫裂最好，未回火馬氏體組織最差。鋼抗硫裂性能依淬火+回火組織→正火+回火組織→正火組織→未回火馬氏體組織的順序遞降。
鋼的(de)(de)強(qiang)度(du)越(yue)(yue)高，越(yue)(yue)易(yi)發生(sheng)硫裂。鋼的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)越(yue)(yue)高，越(yue)(yue)易(yi)發生(sheng)硫裂。在(zai)發生(sheng)硫裂的(de)(de)事故中，焊(han)縫特別是(shi)熔(rong)合線是(shi)最(zui)易(yi)發生(sheng)破裂的(de)(de)部位，這是(shi)因為(wei)這里的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)最(zui)高。 NACE對碳鋼焊(han)縫的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)進行(xing)了嚴格(ge)的(de)(de)規定：≤200HB。這是(shi)因為(wei)焊(han)縫硬(ying)(ying)(ying)度(du)的(de)(de)分(fen)(fen)布比(bi)母材復雜，所以對焊(han)縫硬(ying)(ying)(ying)度(du)的(de)(de)規定比(bi)母材嚴格(ge)。焊(han)縫部位常發生(sheng)破裂，一方(fang)面(mian)是(shi)由于焊(han)接殘余應(ying)力的(de)(de)作用，另(ling)一方(fang)面(mian)是(shi)焊(han)縫金屬(shu)、熔(rong)合線及熱影(ying)響區(qu)出現淬硬(ying)(ying)(ying)組織(zhi)的(de)(de)結果。為(wei)防(fang)止硫裂，焊(han)后進行(xing)有效(xiao)的(de)(de)熱處(chu)理十(shi)分(fen)(fen)必要(yao)。
e. 氫損(sun)傷
氫滲透(tou)進(jin)入金屬內部而造成金屬性能劣化(hua)稱為(wei)氫損傷，也(ye)稱氫破壞。
氫(qing)損傷(shang)可分為四種不同類型：氫(qing)鼓泡、氫(qing)脆、脫碳和氫(qing)腐蝕。
①. 氫(qing)(qing)鼓泡(pao)及氫(qing)(qing)誘發(fa)階梯裂紋。
主要(yao)發生(sheng)在含濕硫化氫的(de)介質中。
硫(liu)化(hua)氫在水(shui)中離解：
鋼在硫化氫水溶(rong)液(ye)中發生電化學(xue)腐蝕：
由上述過程可以看出(chu)，鋼在這種環境中，不(bu)僅會由于陽極反應而(er)發(fa)生(sheng)一(yi)般腐蝕，而(er)且由于S2-在金(jin)屬表面的吸附對氫原子(zi)復(fu)合氫分(fen)子(zi)有阻礙作用，從而(er)促進氫原子(zi)向金(jin)屬內滲透(tou)。
當氫(qing)原子向鋼(gang)中滲透擴散時(shi)，遇到(dao)了裂縫、分層、空(kong)隙(xi)、夾渣(zha)等缺(que)陷(xian)，就聚集起(qi)來結合成氫(qing)分子造(zao)成體(ti)積膨脹，在鋼(gang)材(cai)(cai)內(nei)部產生(sheng)極大壓力（可達數百(bai)兆帕）。 如果這些缺(que)陷(xian)在鋼(gang)材(cai)(cai)表(biao)面附近，則形(xing)(xing)成鼓泡，如圖8所示。如果這些缺(que)陷(xian)在鋼(gang)的內(nei)部深處，則形(xing)(xing)成誘發裂紋(wen)。它是沿軋制方向上產生(sheng)的相互平行(xing)的裂紋(wen)，被(bei)短(duan)的橫向裂紋(wen)連接起(qi)來形(xing)(xing)成“階(jie)梯(ti)”。 氫(qing)誘發階(jie)梯(ti)裂紋(wen)輕(qing)者使鋼(gang)材(cai)(cai)脆化，重者會(hui)使有效壁厚減小到(dao)管道(dao)過載(zai)、泄漏(lou)甚至斷裂。
氫鼓泡需要一個硫化氫臨界濃度值。有資料介紹，硫化氫分壓在138Pa時將產生氫鼓泡。如果在含濕硫化氫介質中同時存在磷化氫、砷、碲的化合物及CN-時，則有利于氫向鋼中滲透，它們都是滲氫加速劑。 氫鼓泡及氫誘發階梯裂紋一般發生在鋼板卷制的管道上。
②. 氫脆
無論以什么方式進入鋼內的氫，都將引起鋼材脆化，即伸長率、斷面收縮率顯著下降，高強度鋼尤其嚴重。若將鋼材中的氫釋放出來（如加熱進行消氫處理），則鋼的力學性能仍可恢復。氫脆是可逆的。 H2S-H2O介質常溫腐蝕碳鋼管道能滲氫，在高溫高壓臨氫環境下也能滲氫；在不加緩蝕劑或緩蝕劑不當的酸洗過程能滲氫，在雨天焊接或在陰極保護過度時也會滲氫。
③. 脫碳
在(zai)(zai)工業(ye)制氫裝(zhuang)置中，高溫(wen)氫氣(qi)管道易產生(sheng)碳(tan)損傷。鋼中的滲碳(tan)體在(zai)(zai)高溫(wen)下與氫氣(qi)作(zuo)用(yong)生(sheng)成甲(jia)烷(wan)：
反應(ying)結果導(dao)致表(biao)面層的(de)滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)減少，而碳(tan)(tan)便(bian)從鄰近的(de)尚未(wei)反應(ying)的(de)金屬層逐(zhu)漸擴散到此反應(ying)區，于(yu)是(shi)有一(yi)定厚度(du)(du)的(de)金屬層因缺碳(tan)(tan)而變為鐵(tie)素體(ti)。脫碳(tan)(tan)的(de)結果造成鋼的(de)表(biao)面強(qiang)度(du)(du)和疲勞極(ji)限的(de)降低。
④. 氫腐蝕
鋼受到(dao)高(gao)溫高(gao)壓氫作用(yong)后，其力學性(xing)能劣(lie)化，強度、韌性(xing)明顯降低，并且(qie)是不可逆的，這種現象稱為氫腐(fu)蝕。
氫(qing)腐(fu)蝕的歷程可用圖9來(lai)解釋：
圖(tu)9 氫腐蝕的歷程
氫腐蝕的過程大(da)致(zhi)可分(fen)為三個階段(duan)：孕育期(qi)，鋼(gang)的性(xing)(xing)能(neng)沒有變化(hua)；性(xing)(xing)能(neng)迅(xun)速(su)變化(hua)階段(duan)，迅(xun)速(su)脫碳，裂紋快速(su)擴(kuo)展；最后階段(duan)，固溶體中碳已耗盡。
氫腐蝕的孕育期是重要的，它往(wang)往(wang)決定了(le)鋼的使用壽命(ming)。
某氫(qing)壓力下產(chan)生氫(qing)腐蝕有一起始溫度，它是(shi)衡(heng)量鋼材抗氫(qing)性能(neng)的指標。低于這個溫度氫(qing)腐蝕反應速度極慢，以至孕育(yu)期超過正常使用壽命。碳(tan)鋼的這一溫度大約在220℃左(zuo)右。
氫分(fen)壓(ya)也有一個起始點（碳鋼大約在(zai)1.4MPa左右），即(ji)無(wu)論溫(wen)度多高，低于此分(fen)壓(ya)，只發生(sheng)表面脫(tuo)碳而(er)不發生(sheng)嚴重(zhong)的氫腐蝕。 各種抗(kang)氫鋼發生(sheng)腐蝕的溫(wen)度和壓(ya)力組(zu)合條件，就是(shi)著名的Nelson曲線（在(zai)很多管道(dao)器(qi)材選用標準(zhun)規范內均有此曲線圖，如SH3059《石油化工管道(dao)設計器(qi)材選用通則》）。
冷加工變形，提高(gao)了碳、氫的擴散(san)能(neng)力，對腐蝕起加速作用。
某氮肥廠，氨合成塔出口至廢熱鍋爐的高壓管道，工作溫度320℃左右，工作壓力33MPa，工作介質為H2、N2、NH3 混合氣，應按Nelson曲線選用抗氫鋼。其中有一異徑短管，由于錯用了普通碳鋼，使用不久便因氫腐蝕而破裂，造成惡性事故，損失非常慘重。
