腐蝕(shi)現象實質是環(huan)境介質對材(cai)料(liao)(liao)反(fan)應敏感性的反(fan)映。通常(chang)根據材(cai)料(liao)(liao)被腐蝕(shi)的速率,分成耐蝕(shi)材(cai)料(liao)(liao)、尚耐蝕(shi)材(cai)料(liao)(liao)和不耐蝕(shi)材(cai)料(liao)(liao)。由于千變(bian)萬化的環(huan)境條(tiao)件和材(cai)料(liao)(liao)的缺(que)陷,使腐蝕(shi)變(bian)得復雜而難以預(yu)計。
1. 均勻腐蝕
由于化學或電(dian)化學反應,使(shi)材料表面(mian)失去(qu)金屬,導致壁厚減(jian)薄(bo)失效的(de)均(jun)勻腐(fu)(fu)蝕,可以參考經驗和(he)試驗的(de)腐(fu)(fu)蝕速率數據(ju)和(he)設計壽命,選用耐蝕材料(含復合材料)或增加管道(dao)的(de)腐(fu)(fu)蝕裕量。
2. 應力腐蝕
應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)泛(fan)指由于腐(fu)蝕(shi)和應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)共同作用,造成(cheng)結(jie)構材料(liao)破壞(huai)失效。包括應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)開裂(lie)、腐(fu)蝕(shi)疲(pi)勞、磨蝕(shi)、氫(qing)脆和氫(qing)鼓(gu)泡等應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi),占腐(fu)蝕(shi)失效的(de)(de)1/3以上。要(yao)防止或減少應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)開裂(lie),還要(yao)了解應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)性(xing)質和應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)源(yuan)(yuan)。應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)開裂(lie)是拉應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與腐(fu)蝕(shi)共同作用的(de)(de)結(jie)果,而(er)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)源(yuan)(yuan)主要(yao)來自焊接殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和加(jia)(jia)工殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)以及熱應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。因此,對有SCC傾向的(de)(de)材料(liao)-環境組合,在條(tiao)件允許時(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)避開敏感區;管(guan)道(dao)布置(zhi)時(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)注意增(zeng)加(jia)(jia)其柔性(xing),以降低(di)熱應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)水平;設計文件中應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)明確(que)提出熱處理要(yao)求,以消除或降低(di)殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。必(bi)要(yao)時(shi)(shi)選(xuan)用超低(di)碳雙相不(bu)銹鋼。
3. 局部(bu)腐蝕
局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)多屬微電(dian)(dian)池作用引起的局部破(po)壞,如點腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、縫(feng)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)以(yi)(yi)(yi)及不同電(dian)(dian)勢(shi)材料間的電(dian)(dian)化學腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi),局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)占(zhan)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)失效的30%左右。縫(feng)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)一(yi)般(ban)發生在縫(feng)隙中。為此管道(dao)設計應盡量避免(mian)(mian)螺紋連(lian)接和承插焊(han)連(lian)接。不同材料等級(ji)的管道(dao),最好(hao)以(yi)(yi)(yi)法蘭為界,避免(mian)(mian)異(yi)種(zhong)鋼材焊(han)接,以(yi)(yi)(yi)避免(mian)(mian)材料間電(dian)(dian)化學腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的發生。防止奧(ao)氏體不銹鋼晶間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)可(ke)選用超低碳(tan)材料,也可(ke)選用含(han)穩定元素(Ti,Nb)材料,還(huan)可(ke)以(yi)(yi)(yi)對(dui)材料進行固(gu)溶處(chu)理。
4. 其(qi)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。

