腐蝕(shi)(shi)現象實質是(shi)環(huan)境介質對材(cai)(cai)料(liao)反(fan)應敏感(gan)性(xing)的反(fan)映。通常根據(ju)材(cai)(cai)料(liao)被(bei)腐蝕(shi)(shi)的速率,分成耐(nai)蝕(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)、尚耐(nai)蝕(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)和(he)不耐(nai)蝕(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)。由于千(qian)變萬化的環(huan)境條(tiao)件和(he)材(cai)(cai)料(liao)的缺(que)陷,使腐蝕(shi)(shi)變得復(fu)雜而難以預計。


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)力腐蝕開裂、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(shi)


  局部腐蝕多屬微電池作用引起的局部破壞,如點(dian)腐蝕縫隙腐蝕晶(jing)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(ta)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、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)(ceng)(ceng)下的(de)(de)腐(fu)蝕(CUI)是指發(fa)生在施加了(le)保(bao)溫層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)材料的(de)(de)管道或(huo)設備外(wai)(wai)表面上的(de)(de)一(yi)種(zhong)腐(fu)蝕現(xian)象。CUI有(you)一(yi)個重要特(te)點就(jiu)是,外(wai)(wai)加的(de)(de)保(bao)溫層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)會(hui)造成一(yi)個高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)濕(shi)的(de)(de)密閉環境,從而(er)導致腐(fu)蝕的(de)(de)加劇。而(er)且更嚴(yan)重的(de)(de)是CUI無法及時發(fa)現(xian),因(yin)為為了(le)美觀效果,通(tong)常會(hui)在保(bao)溫層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)外(wai)(wai)包裹一(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鍍鋅鐵皮或(huo)鋁層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),這樣(yang)在腐(fu)蝕的(de)(de)初級(ji)階段,很(hen)難被(bei)觀察到,而(er)當保(bao)溫層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)下的(de)(de)腐(fu)蝕被(bei)發(fa)現(xian)時,通(tong)常已經是腐(fu)蝕很(hen)嚴(yan)重的(de)(de)時候,甚至已經發(fa)生安全事故(gu)。在本書防(fang)腐(fu)蝕章節進行詳細(xi)講述(shu)。