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。
1. 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,也稱孔蝕。蝕孔直徑等于或小于深度。蝕孔形態如圖3-2所示。

②. 點蝕是管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(dao)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(gang)的(de)(de)點蝕(shi)(shi)過程可(ke)分(fen)為蝕(shi)(shi)孔的(de)(de)形(xing)成和蝕(shi)(shi)孔的(de)(de)發展兩個階段。
鈍化膜的不完整部位(露頭位錯、表面(mian)缺陷等)作為點蝕(shi)源,在(zai)某(mou)一(yi)段(duan)時間(jian)內呈活(huo)性狀態,電位變負,與其鄰近表面(mian)之間(jian)形(xing)(xing)成微電池,并且具有大陰極小陽極面(mian)積比,使點蝕(shi)源部位金(jin)屬迅速溶解,蝕(shi)孔(kong)開始形(xing)(xing)成。
已形成的(de)蝕孔(kong)隨著(zhu)腐蝕的(de)繼(ji)續進行。小孔(kong)內積累了(le)過量的(de)正電荷,引起外部(bu)氯(lv)離子的(de)遷(qian)入以保持電中性,繼(ji)之孔(kong)內氯(lv)化(hua)(hua)物濃度增高。由于(yu)氯(lv)化(hua)(hua)物水解使孔(kong)內溶(rong)(rong)液酸化(hua)(hua),又進一步加(jia)速(su)孔(kong)內陽極的(de)溶(rong)(rong)解。這種(zhong)自催化(hua)(hua)作用的(de)結果(guo),使蝕孔(kong)不斷地向深處發展,如(ru)圖3-3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. 碳鋼管道也發(fa)生(sheng)點蝕(shi),通(tong)常是在(zai)蒸(zheng)汽系統(tong)(特(te)別是低壓蒸(zheng)汽)和熱水系統(tong),遭受溶解氧的腐蝕(shi),溫度在(zai)80~250℃間最為(wei)嚴重(zhong)。雖(sui)然蒸(zheng)汽系統(tong)是除(chu)氧的,但(dan)由于操作控制(zhi)不嚴格(ge),很(hen)難保證溶解氧量不超標,因此溶解氧造成碳鋼管道產生(sheng)點蝕(shi)的情況經(jing)常會(hui)發(fa)生(sheng)。
2. 縫隙腐蝕(Corrosion)
當管道輸送的物料為電解質溶液時,在管道內表Crevice Corrosion面的縫隙處,如法蘭墊片處、單面焊未焊透處等,均會產生縫隙腐蝕。一些鈍性金屬如不銹鋼、鋁、鈦等,容易產生縫隙腐蝕。
縫(feng)隙腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)機理(li)(li),一般認為(wei)是濃差(cha)腐(fu)蝕電(dian)池的(de)(de)(de)(de)原(yuan)理(li)(li),即由于(yu)縫(feng)隙內和周圍(wei)溶(rong)液(ye)(ye)之間氧(yang)(yang)濃度或金屬(shu)離子濃度存(cun)在差(cha)異(yi)造成的(de)(de)(de)(de)。縫(feng)隙腐(fu)蝕在許多(duo)介質中發生(sheng),但以(yi)含氯化物的(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye)中最嚴重,其機理(li)(li)不僅(jin)是氧(yang)(yang)濃差(cha)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)作用,還有像點蝕那樣的(de)(de)(de)(de)自催化作用,如圖3-4所(suo)示(shi)。

3. 焊接接頭的腐蝕
通常發生(sheng)于不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)道,有三(san)種腐蝕形(xing)式。
①. 焊(han)肉被腐蝕成(cheng)海綿狀(zhuang),這是(shi)奧氏體(ti)不銹鋼發(fa)生(sheng)的(de)δ鐵素體(ti)選擇(ze)性腐蝕。
為改善焊接性能,奧氏體不銹鋼通常要求焊縫含有3%~10%的鐵素體組織,但在某些強腐蝕性介質中則會發生δ鐵素體選擇性腐蝕,即腐蝕只發生在δ鐵素體相(或進一步分解為σ相),結果呈海綿狀。
②. 熱(re)影(ying)響(xiang)區腐(fu)蝕(shi)(shi)。造(zao)成(cheng)這種腐(fu)蝕(shi)(shi)的原因,是(shi)焊(han)接過程中(zhong)這里的溫度(du)正好處在敏化(hua)區,有充分的時間(jian)析出碳化(hua)物,從而產(chan)生(sheng)了(le)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。
晶(jing)(jing)間腐蝕是腐蝕局限在晶(jing)(jing)界(jie)和(he)晶(jing)(jing)界(jie)附近而晶(jing)(jing)粒(li)本身(shen)腐蝕比較小的一種腐蝕形(xing)態,其結果將(jiang)造成晶(jing)(jing)粒(li)脫落或使(shi)材料機械強度降低(di)。
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及321)。刀口腐蝕大多發生在氧化性介質中。刀口腐蝕示意如圖3-5所示。

4. 磨損腐蝕
也稱沖刷腐蝕(shi),當(dang)腐(fu)蝕(shi)(shi)性流體在彎頭、三通等拐(guai)彎部(bu)位突(tu)然(ran)改變方(fang)向,它對(dui)金(jin)屬(shu)(shu)及金(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)的鈍(dun)化膜或腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物層產(chan)生機械(xie)沖刷破壞作(zuo)用,同時(shi)又對(dui)不斷(duan)露(lu)出(chu)的金(jin)屬(shu)(shu)新鮮表面(mian)發生激烈的電化學腐(fu)蝕(shi)(shi),從而(er)造成比其他(ta)部(bu)位更為(wei)嚴重的腐(fu)蝕(shi)(shi)損傷(shang)。這種損傷(shang)是金(jin)屬(shu)(shu)以其離子或腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物從金(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)脫(tuo)離,而(er)不是像純粹的機械(xie)磨損那(nei)樣以固體金(jin)屬(shu)(shu)粉末(mo)脫(tuo)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。
5. 冷凝液腐蝕
對于含水蒸(zheng)氣的(de)熱(re)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)氣體(ti)管道(dao),在保溫層中止(zhi)處(chu)或破損處(chu)的(de)內壁,由于局部溫度降至(zhi)露(lu)點以下,將發生冷凝現象,從而造成冷凝液腐蝕(shi)(shi)(shi),即露(lu)點腐蝕(shi)(shi)(shi)。
6. 涂層破損處的局部(bu)大氣銹蝕
對于化工(gong)廠的碳鋼管線,這種腐蝕(shi)有時會很嚴重(zhong),因為化工(gong)廠區的大(da)氣(qi)(qi)中常常含有酸性(xing)氣(qi)(qi)體,比自然大(da)氣(qi)(qi)的腐蝕(shi)性(xing)強得多。

