腐(fu)蝕現(xian)象實質是環境(jing)介質對材(cai)(cai)料(liao)反應敏(min)感(gan)性的(de)反映。通常根據材(cai)(cai)料(liao)被腐(fu)蝕的(de)速率,分成耐(nai)(nai)蝕材(cai)(cai)料(liao)、尚耐(nai)(nai)蝕材(cai)(cai)料(liao)和不(bu)耐(nai)(nai)蝕材(cai)(cai)料(liao)。由于千變萬化的(de)環境(jing)條件和材(cai)(cai)料(liao)的(de)缺陷,使腐(fu)蝕變得復雜(za)而難以預計(ji)。


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(jun)勻腐(fu)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(fu)蝕(shi)


  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(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,如點腐蝕縫隙(xi)腐(fu)蝕晶間腐蝕(shi)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(fu)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(bao)(bao)溫(wen)層(ceng)下(xia)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(CUI)是(shi)指發(fa)(fa)生在(zai)(zai)施加(jia)了保(bao)(bao)溫(wen)層(ceng)材料的(de)(de)管(guan)道或設(she)備(bei)外(wai)表面上的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)現(xian)象。CUI有一(yi)(yi)(yi)個(ge)重要特點(dian)就是(shi),外(wai)加(jia)的(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen)層(ceng)會造(zao)成一(yi)(yi)(yi)個(ge)高溫(wen)高濕(shi)的(de)(de)密閉環(huan)境,從而(er)導(dao)致腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)加(jia)劇。而(er)且更嚴(yan)重的(de)(de)是(shi)CUI無法及(ji)時(shi)發(fa)(fa)現(xian),因為(wei)為(wei)了美觀效(xiao)果,通常(chang)會在(zai)(zai)保(bao)(bao)溫(wen)層(ceng)外(wai)包裹一(yi)(yi)(yi)層(ceng)鍍鋅(xin)鐵皮或鋁層(ceng),這樣在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)初級階(jie)段,很難(nan)被觀察到,而(er)當保(bao)(bao)溫(wen)層(ceng)下(xia)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)被發(fa)(fa)現(xian)時(shi),通常(chang)已(yi)經是(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)很嚴(yan)重的(de)(de)時(shi)候(hou),甚(shen)至已(yi)經發(fa)(fa)生安(an)全事(shi)故。在(zai)(zai)本書(shu)防腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)章節進(jin)行詳細講述。