腐(fu)蝕(shi)現象實質是環境介質對(dui)材(cai)料(liao)反應敏感性的(de)反映。通(tong)常根(gen)據材(cai)料(liao)被腐(fu)蝕(shi)的(de)速率,分成耐蝕(shi)材(cai)料(liao)、尚耐蝕(shi)材(cai)料(liao)和不耐蝕(shi)材(cai)料(liao)。由于千(qian)變萬化的(de)環境條件和材(cai)料(liao)的(de)缺陷,使腐(fu)蝕(shi)變得復雜而難以預計。
1. 均(jun)勻腐蝕
由(you)于化(hua)學(xue)或電(dian)化(hua)學(xue)反應,使材(cai)料表面失(shi)去金屬,導致壁厚(hou)減薄失(shi)效的(de)均勻腐(fu)蝕,可以參考經驗(yan)和(he)試驗(yan)的(de)腐(fu)蝕速率數據和(he)設(she)計壽(shou)命,選(xuan)用耐蝕材(cai)料(含復合材(cai)料)或增(zeng)加管道的(de)腐(fu)蝕裕量(liang)。
2. 應(ying)力腐蝕(shi)
應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕泛指由于腐(fu)(fu)(fu)蝕和(he)(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)共同作用(yong)(yong),造成結(jie)構材料(liao)破壞失效(xiao)。包括應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie)、腐(fu)(fu)(fu)蝕疲(pi)勞、磨蝕、氫脆和(he)(he)氫鼓(gu)泡等(deng)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕,占腐(fu)(fu)(fu)蝕失效(xiao)的1/3以上。要(yao)防止(zhi)或減少應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie),還要(yao)了解應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的性(xing)質和(he)(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)源。應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie)是拉應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與腐(fu)(fu)(fu)蝕共同作用(yong)(yong)的結(jie)果,而應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)源主要(yao)來(lai)自焊接殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和(he)(he)加(jia)工(gong)殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)以及熱應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。因(yin)此,對有SCC傾向(xiang)的材料(liao)-環境(jing)組合(he),在條件允許(xu)時應(ying)(ying)(ying)(ying)避開(kai)敏感區;管(guan)道布置(zhi)時應(ying)(ying)(ying)(ying)注意增(zeng)加(jia)其柔性(xing),以降低熱應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)水(shui)平;設計(ji)文件中(zhong)應(ying)(ying)(ying)(ying)明確提出熱處理(li)要(yao)求,以消除(chu)或降低殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。必要(yao)時選(xuan)用(yong)(yong)超低碳雙相不銹鋼。
3. 局(ju)部腐蝕
局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)多(duo)屬微電池作用引起的(de)(de)局部破(po)壞,如點腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)以(yi)及不(bu)同電勢材(cai)料(liao)間(jian)的(de)(de)電化學(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi),局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)占(zhan)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)失效(xiao)的(de)(de)30%左(zuo)右。縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)一(yi)般發生在縫(feng)隙(xi)中。為此(ci)管道設計(ji)應盡(jin)量(liang)避(bi)免(mian)螺紋(wen)連接和承插焊(han)連接。不(bu)同材(cai)料(liao)等級的(de)(de)管道,最(zui)好以(yi)法蘭為界,避(bi)免(mian)異種鋼(gang)材(cai)焊(han)接,以(yi)避(bi)免(mian)材(cai)料(liao)間(jian)電化學(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)發生。防止奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)可(ke)選用超(chao)低碳材(cai)料(liao),也(ye)可(ke)選用含穩定元素(Ti,Nb)材(cai)料(liao),還可(ke)以(yi)對材(cai)料(liao)進行固溶處理。
4. 其他(ta)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。