腐(fu)蝕現象(xiang)實質是環境介質對材(cai)料(liao)反應敏感性的反映。通常根據材(cai)料(liao)被(bei)腐(fu)蝕的速(su)率,分成耐蝕材(cai)料(liao)、尚耐蝕材(cai)料(liao)和不(bu)耐蝕材(cai)料(liao)。由于(yu)千變(bian)萬化的環境條件和材(cai)料(liao)的缺陷,使(shi)腐(fu)蝕變(bian)得復雜而難以預計。
1. 均勻腐蝕
由于化學(xue)或(huo)電化學(xue)反應,使(shi)材(cai)料表面(mian)失去金(jin)屬,導致壁厚減(jian)薄(bo)失效(xiao)的均(jun)勻腐(fu)(fu)(fu)蝕,可以(yi)參考經驗和試驗的腐(fu)(fu)(fu)蝕速率數據和設計壽命(ming),選(xuan)用耐(nai)蝕材(cai)料(含復合材(cai)料)或(huo)增加管道(dao)的腐(fu)(fu)(fu)蝕裕量。
2. 應力腐蝕
應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕泛(fan)指由于腐(fu)(fu)蝕和(he)(he)(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)共同作(zuo)用,造(zao)成結構(gou)材料(liao)破壞失效。包括(kuo)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie)、腐(fu)(fu)蝕疲(pi)勞、磨蝕、氫脆(cui)和(he)(he)(he)氫鼓泡(pao)等應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕,占(zhan)腐(fu)(fu)蝕失效的1/3以(yi)上。要(yao)防止或減少應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie),還要(yao)了(le)解(jie)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的性質和(he)(he)(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)源。應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie)是拉應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)與(yu)腐(fu)(fu)蝕共同作(zuo)用的結果,而應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)源主(zhu)要(yao)來(lai)自焊接殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)和(he)(he)(he)加工殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)以(yi)及熱(re)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)。因此(ci),對有SCC傾向的材料(liao)-環(huan)境組合,在條件允許時應(ying)(ying)(ying)(ying)避開(kai)敏感區;管道布(bu)置時應(ying)(ying)(ying)(ying)注(zhu)意增加其(qi)柔性,以(yi)降低熱(re)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)水平(ping);設(she)計文件中應(ying)(ying)(ying)(ying)明確提(ti)出熱(re)處(chu)理要(yao)求,以(yi)消除或降低殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)。必(bi)要(yao)時選用超低碳雙相(xiang)不銹鋼。
3. 局部腐蝕
局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)多(duo)屬(shu)微電池作用引起的(de)(de)(de)局部破(po)壞,如點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)以及不同電勢(shi)材(cai)料(liao)間的(de)(de)(de)電化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)占(zhan)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)失效的(de)(de)(de)30%左(zuo)右。縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)一般發(fa)(fa)生在(zai)縫(feng)隙中。為此管道(dao)設計應盡量(liang)避(bi)(bi)免(mian)螺紋連(lian)接和(he)承(cheng)插焊(han)連(lian)接。不同材(cai)料(liao)等級的(de)(de)(de)管道(dao),最好以法蘭為界,避(bi)(bi)免(mian)異種鋼材(cai)焊(han)接,以避(bi)(bi)免(mian)材(cai)料(liao)間電化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)生。防止奧(ao)氏體不銹鋼晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)可(ke)選(xuan)用超(chao)低碳材(cai)料(liao),也可(ke)選(xuan)用含穩(wen)定元素(Ti,Nb)材(cai)料(liao),還可(ke)以對材(cai)料(liao)進行固溶處(chu)理。
4. 其(qi)他腐蝕(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。