腐蝕(shi)現象實質是環(huan)境(jing)介(jie)質對(dui)材料(liao)(liao)(liao)反應(ying)敏感(gan)性的反映。通常根據(ju)材料(liao)(liao)(liao)被腐蝕(shi)的速率,分成耐蝕(shi)材料(liao)(liao)(liao)、尚耐蝕(shi)材料(liao)(liao)(liao)和不耐蝕(shi)材料(liao)(liao)(liao)。由于千變(bian)萬化的環(huan)境(jing)條(tiao)件和材料(liao)(liao)(liao)的缺陷,使(shi)腐蝕(shi)變(bian)得復雜而難以預計(ji)。


1. 均勻腐蝕(shi)


  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(ying)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(li)腐蝕開(kai)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. 局部腐蝕


  局部腐蝕多屬微電池作用引起的局部破壞,如點腐蝕縫(feng)隙(xi)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(qi)他腐(fu)蝕(shi)


  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(bao)溫層(ceng)(ceng)下的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(CUI)是(shi)指發(fa)生在施加了保(bao)溫層(ceng)(ceng)材料的(de)(de)(de)管道或設備外(wai)表面上的(de)(de)(de)一種腐(fu)蝕(shi)(shi)現(xian)(xian)象。CUI有(you)一個重(zhong)要(yao)特點就是(shi),外(wai)加的(de)(de)(de)保(bao)溫層(ceng)(ceng)會造成(cheng)一個高溫高濕(shi)的(de)(de)(de)密閉環(huan)境(jing),從而(er)導致腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)加劇。而(er)且更嚴(yan)(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)是(shi)CUI無法及時發(fa)現(xian)(xian),因為為了美觀效果,通常會在保(bao)溫層(ceng)(ceng)外(wai)包裹一層(ceng)(ceng)鍍(du)鋅(xin)鐵(tie)皮或鋁層(ceng)(ceng),這(zhe)樣在腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)初級階(jie)段(duan),很難被(bei)觀察到,而(er)當保(bao)溫層(ceng)(ceng)下的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)被(bei)發(fa)現(xian)(xian)時,通常已經(jing)是(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)很嚴(yan)(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)時候,甚至已經(jing)發(fa)生安全事(shi)故。在本書(shu)防(fang)腐(fu)蝕(shi)(shi)章節進行詳細講述(shu)。