腐蝕的危害性是十分普遍的，而且也是十分嚴重的。腐蝕會造成重大的直接或間接損失，會造成災難性重大事故，而且危及人身安全。因腐蝕而造成的生產設備和管道的跑、冒、滴、漏，會影響生產裝置的生產周期和設備壽命，增加生產成本，同時還會因有毒物質的泄漏而污染環境，危及人類健康。
一、根據腐蝕發生的(de)機理分類
根據腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發生的(de)機(ji)理(li)，可將(jiang)其(qi)分為化學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、電化學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和物理(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)三(san)大類(lei)。
1. 化(hua)學(xue)腐蝕（Chemical Corrosion）
化學腐蝕是指金(jin)屬(shu)表面與非電解(jie)質直接發生純化學作用(yong)而(er)引起的(de)破壞。金(jin)屬(shu)在(zai)高溫氣體中(zhong)的(de)硫腐蝕、金(jin)屬(shu)的(de)高溫氧(yang)化均屬(shu)于化學腐蝕。
2. 電化學(xue)腐蝕（Electrochemical Corrosion）
電(dian)(dian)化學腐蝕(shi)是指(zhi)金屬(shu)表面(mian)與離子導電(dian)(dian)的(de)介質(zhi)發生電(dian)(dian)化學反應而引起(qi)的(de)破壞。電(dian)(dian)化學腐蝕(shi)是最普遍、最常(chang)見(jian)的(de)腐蝕(shi)，如金屬(shu)在大氣(qi)、海水(shui)、土壤和各種(zhong)電(dian)(dian)解質(zhi)溶液(ye)中的(de)腐蝕(shi)都(dou)屬(shu)此類(lei)。
3. 物理腐蝕（Physical Corrosion）
物理腐蝕(shi)(shi)是指金屬(shu)由于單純的(de)(de)物理溶解而引(yin)起的(de)(de)破(po)壞。其特點是：當低(di)熔(rong)點的(de)(de)金屬(shu)溶入金屬(shu)材(cai)料(liao)中時(shi)，會對金屬(shu)材(cai)料(liao)產生“割裂(lie)”作用(yong)。由于低(di)熔(rong)點的(de)(de)金屬(shu)強度一般較(jiao)低(di)，在受力狀態(tai)下(xia)它將(jiang)優先斷裂(lie)，從(cong)而成為金屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)(de)裂(lie)紋源(yuan)。應該(gai)說(shuo)，這種腐蝕(shi)(shi)在工程中并不多見。
二、根據腐蝕形態分類
按腐蝕(shi)(shi)形態分(fen)類(lei)，可(ke)分(fen)為全(quan)面(mian)腐蝕(shi)(shi)、局部腐蝕(shi)(shi)和(he)應力腐蝕(shi)(shi)三大類(lei)。
1. 全面腐蝕（General Corrosion）
全面腐蝕也稱均勻腐蝕，是在管道較大面積上產生的程度基本相同的腐蝕。均勻腐(fu)蝕是危險性最小的一種腐蝕。
①. 工程中往往是給出足夠的腐(fu)蝕余量就(jiu)能保證材料的機械強度和使用壽命。
②. 均勻(yun)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)常用(yong)單位(wei)時間內腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質對金屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深度或金屬(shu)構件的壁(bi)厚(hou)減薄量（稱為腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率）來(lai)評(ping)定。SH3059標準中規定：腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率不超過0.05mm/a的材(cai)(cai)(cai)料(liao)為充分(fen)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)；腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率為0.05～0.1mm/a的材(cai)(cai)(cai)料(liao)為耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)；腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率為0.1～0.5mm/a的材(cai)(cai)(cai)料(liao)為尚耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)；腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)(su)率超過0.5mm/a的材(cai)(cai)(cai)料(liao)為不耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。
2. 局部腐(fu)蝕(shi)（Local Corrosion）
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。
a. 點蝕(shi)（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(shi)。蝕孔直徑等于或小于深度。蝕孔形態如圖1所示。
圖1 點蝕孔的各(ge)種剖面形(xing)狀(zhuang)（選(xuan)自ASTM標準）
②. 點蝕是不銹鋼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. 不銹鋼的點蝕過程可分為蝕孔的形成和蝕孔的發展兩個階段。 鈍化膜的不完整部位（露頭位錯、表面缺陷等）作為點蝕源，在某一段時間內呈活性狀態，電位變負，與其鄰近表面之間形成微電池，并且具有大陰極小陽極面積比，使點蝕源部位金屬迅速溶解，蝕孔開始形成。 已形成的蝕孔隨著腐蝕的繼續進行。小孔內積累了過量的正電荷，引起外部 Cl- 的遷入以保持電中性，繼之孔內氯化物濃度增高。由于氯化物水解使孔內溶液酸化，又進一步加速孔內陽極的溶解。這種自催化作用的結果，使蝕孔不斷地向深處發展，如圖2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(bu)銹(xiu)鋼。
⑤. 碳鋼管道(dao)也發(fa)(fa)生點蝕(shi)(shi)(shi)，通常(chang)是在蒸(zheng)汽系(xi)統(tong)（特(te)別(bie)是低壓蒸(zheng)汽）和熱水系(xi)統(tong)，遭受溶解氧的腐蝕(shi)(shi)(shi)，溫度在80～250℃間(jian)最(zui)為嚴(yan)重。雖然蒸(zheng)汽系(xi)統(tong)是除氧的，但由于操作控制不(bu)嚴(yan)格，很(hen)難保證溶解氧量不(bu)超標，因此溶解氧造成碳鋼管道(dao)產生點蝕(shi)(shi)(shi)的情況經常(chang)會發(fa)(fa)生。
b. 縫隙腐(fu)蝕（Crevice Corrosion）
當管道輸送的物料為電解質溶液時，在管道內表面的縫隙處，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。 縫隙腐蝕的機理，一般認為是濃差腐蝕電池的原理，即由于縫隙內和周圍溶液之間氧濃度或金屬離子濃度存在差異造成的。縫隙腐蝕在許多介質中發生，但以含氯化物的溶液中最嚴重，其機理不僅是氧濃差電池的作用，還有像點蝕那樣的自催化作用，如圖3所示。
圖3 縫隙腐(fu)蝕的機理
c. 焊接(jie)接(jie)頭的(de)腐(fu)蝕
通常(chang)發生于(yu)不(bu)銹鋼管道(dao)，有(you)三種腐蝕形(xing)式(shi)。
①. 焊(han)肉被(bei)腐(fu)(fu)蝕成(cheng)海綿狀(zhuang)，這是奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)發生的δ鐵素體(ti)選(xuan)擇性腐(fu)(fu)蝕
為(wei)改善焊接性(xing)能，奧氏體(ti)不銹鋼通常要(yao)求焊縫含有3%～10%的鐵(tie)素(su)體(ti)組織，但在某(mou)些強腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)介(jie)質中則會發生δ鐵(tie)素(su)體(ti)選擇(ze)性(xing)腐(fu)蝕(shi)(shi)，即(ji)腐(fu)蝕(shi)(shi)只發生在δ鐵(tie)素(su)體(ti)相（或進一步分解為(wei)σ相），結果呈海綿狀。
②. 熱影響區腐蝕
造成這種腐蝕的原因，是焊接過程中這里的溫度正好處在敏化區，有充分的時間析出碳化物，從而產生了晶間腐蝕。 晶間腐蝕是腐蝕局限在晶界和晶界附近而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕形態，其結果將造成晶粒脫落或使材料機械強度降低。 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(de)刀口腐蝕
一般發生在用Nb及Ti穩定的不銹鋼（347不銹鋼及321不銹鋼(gang)）。
刀口(kou)腐蝕大多發生在氧化性介質中。刀口腐蝕示意如圖4所示。
d. 磨損腐蝕
也稱沖刷腐蝕。當腐蝕性流體在彎頭、三通等拐彎部位突然改變方向，它對金屬及金屬表面的鈍化膜或腐蝕產物層產生機械沖刷破壞作用，同時又對不斷露出的金屬新鮮表面發生激烈的電化學腐蝕，從而造成比其他部位更為嚴重的腐蝕損傷。 這種損傷是金屬以其離子或腐蝕產物從金屬表面脫離，而不是像純粹的機械磨損那樣以固體金屬粉末脫落。 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。
e. 冷(leng)凝液腐蝕
對于(yu)(yu)含水蒸(zheng)氣(qi)的熱(re)腐蝕(shi)性氣(qi)體(ti)管道，在保溫(wen)層(ceng)中止處或破損處的內壁，由于(yu)(yu)局部溫(wen)度降至露點以下，將(jiang)發生(sheng)冷凝現象(xiang)，從(cong)而造成冷凝液(ye)腐蝕(shi)，即露點腐蝕(shi)。
f. 涂層破損處的局部(bu)大氣(qi)銹蝕
對于化工廠(chang)的(de)碳(tan)鋼管線，這種腐蝕有(you)時會很嚴(yan)重，因為化工廠(chang)區的(de)大氣中(zhong)常常含有(you)酸性氣體，比自然大氣的(de)腐蝕性強得多。
3. 應力(li)腐蝕(shi)（Stress Corrosion）
金屬材料在拉應力和特定腐蝕介質的共同作用下發生的斷裂破壞，稱為應力腐蝕破裂。發生應力腐蝕破裂的時間有長有短，有經過幾天就開裂的，也有經過數年才開裂的，這說明應力腐蝕破裂通常有一個或長或短的孕育期。 應力腐蝕裂紋呈枯樹枝狀，大體上沿著垂直于拉應力的方向發展。裂紋的微觀形態有穿晶型、晶間型（沿晶型）和兩者兼有的混合型。 應力的來源，對于管道來說，焊接、冷加工及安裝時殘余應力是主要的。 并不是任何的金屬與介質的共同作用都引起應力腐蝕破裂。其中金屬材料只有在某些特定的腐蝕環境中，才發生應力腐蝕破裂。表1列出了容易引起應力腐蝕開裂的管道金屬材料和腐蝕環境的組合。
表1 易產生應力腐蝕開裂的金(jin)屬材料和腐蝕環(huan)境組合（選自SH 3059附錄(lu)E）
a. 堿脆
金屬在堿(jian)液中(zhong)的應力腐蝕(shi)破裂稱堿(jian)脆(cui)。碳鋼(gang)、低合金鋼(gang)、不(bu)銹鋼(gang)等多種金屬材料皆(jie)可發生堿(jian)脆(cui)。碳鋼(gang)（含(han)低合金鋼(gang)）發生堿(jian)脆(cui)的趨(qu)勢(shi)如(ru)圖5所示。
圖5 碳(tan)鋼在(zai)堿液中的應力腐蝕破裂區
由圖5可知(zhi)，氫氧化鈉濃度(du)(du)在5%以上的(de)全部濃度(du)(du)范圍(wei)內碳鋼幾乎都(dou)可能產生堿(jian)脆(cui)，堿(jian)脆(cui)的(de)最(zui)低溫(wen)度(du)(du)為(wei)50℃，所(suo)需堿(jian)液的(de)濃度(du)(du)為(wei)40%～50%，以沸點附近(jin)的(de)高溫(wen)區最(zui)易發生, 裂(lie)紋呈晶間(jian)型(xing)。
奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)發(fa)生(sheng)堿(jian)(jian)脆(cui)的(de)(de)趨勢如圖6所示(shi)。氫氧化(hua)鈉濃(nong)度(du)(du)在0.1%以(yi)上的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)時(shi)18-8型奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)即可發(fa)生(sheng)堿(jian)(jian)脆(cui)。以(yi)氫氧化(hua)鈉濃(nong)度(du)(du)40%最危(wei)險(xian)，這時(shi)發(fa)生(sheng)堿(jian)(jian)脆(cui)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)為115℃左(zuo)右。 超低碳不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)堿(jian)(jian)脆(cui)裂(lie)(lie)紋為穿晶型，含碳量(liang)高(gao)(gao)時(shi)，堿(jian)(jian)脆(cui)裂(lie)(lie)紋則為晶間型或混合型。當奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)加入2%鉬時(shi)，則可使其(qi)堿(jian)(jian)脆(cui)界限(xian)縮小，并向堿(jian)(jian)的(de)(de)高(gao)(gao)濃(nong)度(du)(du)區域移動。鎳(nie)和鎳(nie)基(ji)合金具有較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)耐(nai)應力(li)腐蝕的(de)(de)性能，它的(de)(de)堿(jian)(jian)脆(cui)范圍變(bian)得狹窄，而(er)且位(wei)于(yu)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)濃(nong)堿(jian)(jian)區。
圖6 產(chan)生(sheng)應力腐蝕破裂(lie)的燒堿濃度與溫(wen)度關系 注：曲(qu)線上(shang)部為(wei)危(wei)險區
b. 不(bu)銹鋼的氯(lv)離子應力腐(fu)蝕破(po)裂(lie)
氯(lv)離(li)子(zi)不(bu)但(dan)能引(yin)(yin)起(qi)不(bu)銹鋼(gang)孔蝕(shi)(shi)(shi)，更能引(yin)(yin)起(qi)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。 發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)臨界氯(lv)離(li)子(zi)濃(nong)度隨溫(wen)度的(de)(de)上升而減小，高(gao)溫(wen)下(xia)，氯(lv)離(li)子(zi)濃(nong)度只(zhi)要(yao)達到 10-6 ，即能引(yin)(yin)起(qi)破(po)(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)氯(lv)離(li)子(zi)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)臨界溫(wen)度為70℃。 具有(you)氯(lv)離(li)子(zi)濃(nong)縮(suo)的(de)(de)條件（反復(fu)蒸干、潤(run)濕）是最易發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)破(po)(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)。工業中發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)不(bu)銹鋼(gang)氯(lv)離(li)子(zi)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)情況相當普遍(bian)。 不(bu)銹鋼(gang)氯(lv)離(li)子(zi)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)不(bu)僅僅發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)在管道的(de)(de)內壁，發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)在管道外壁的(de)(de)事例(li)也屢見(jian)不(bu)鮮，如圖7所示。
圖7 不銹鋼管道應力(li)腐蝕破裂
作為管外側的(de)腐蝕因素，被認為是保溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)的(de)問題，對保溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)進行分(fen)析的(de)結(jie)果(guo)，被檢(jian)驗(yan)出含有約0.5%的(de)氯(lv)離子。這個數值可認為是保溫(wen)(wen)材料(liao)(liao)中含有的(de)雜質，或由于保溫(wen)(wen)層(ceng)破損(sun)、浸入(ru)的(de)雨水中帶入(ru)并(bing)經過(guo)濃縮的(de)結(jie)果(guo)。
c. 不(bu)銹鋼連多硫酸應力腐蝕破裂
以加氫脫硫裝置最為典(dian)型，不銹鋼連(lian)多(duo)(duo)硫酸(suan)的應(ying)力腐(fu)蝕破(po)裂頗為引人關注。 管道在(zai)正常運行時(shi)，受硫化氫腐(fu)蝕，生(sheng)成的硫化鐵(tie)，在(zai)停(ting)車檢修時(shi)，與空氣(qi)中的氧及水反應(ying)生(sheng)成了(le)連(lian)多(duo)(duo)硫酸(suan)。在(zai)Cr-Ni奧氏體不銹鋼管道的殘(can)余應(ying)力較大(da)的部位（焊縫熱影響(xiang)區(qu)、彎管部位等）產生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕裂紋。
d. 硫(liu)化(hua)物腐(fu)蝕破裂
①. 金屬在同時含有硫化(hua)(hua)氫及(ji)水的介(jie)質中(zhong)發(fa)生的應力(li)腐(fu)蝕(shi)破裂即為硫化(hua)(hua)物腐(fu)蝕(shi)破裂，簡稱硫裂。在天然氣(qi)、石油采集，加(jia)工(gong)煉制，石油化(hua)(hua)學(xue)及(ji)化(hua)(hua)肥等(deng)工(gong)業部門(men)常(chang)常(chang)發(fa)生管道、閥門(men)硫裂事(shi)故。發(fa)生硫裂所需的時間(jian)短(duan)則幾天，長則幾個月到(dao)幾年不等(deng)，但是未見超過十年發(fa)生硫裂的事(shi)例。
②. 硫裂的裂紋較粗，分支較少，多為穿晶型，也有晶間型或混合型。發生硫裂所需的硫化氫濃度很低，只要略超過 10-6 ，甚至在小于 10-6 的濃度下也會發生。
碳鋼(gang)和(he)(he)低合(he)金鋼(gang)在20～40℃溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)內對硫(liu)(liu)(liu)裂的敏(min)感性最大，奧氏體不銹鋼(gang)的硫(liu)(liu)(liu)裂大多發生在高溫(wen)環境中(zhong)(zhong)。隨(sui)著溫(wen)度(du)(du)升高，奧氏體不銹鋼(gang)的硫(liu)(liu)(liu)裂敏(min)感性增加。 在含(han)硫(liu)(liu)(liu)化氫(qing)及水(shui)的介質中(zhong)(zhong)，如果同時含(han)醋酸，或(huo)者(zhe)二(er)氧化碳和(he)(he)氯(lv)化鈉，或(huo)磷化氫(qing)，或(huo)砷、硒(xi)、銻、碲的化合(he)物或(huo)氯(lv)離子，則(ze)對鋼(gang)的硫(liu)(liu)(liu)裂起促進作(zuo)用。
對于奧氏體不銹鋼的硫裂，氯離子和氧起促進作用，304L不銹鋼和316L不銹(xiu)鋼(gang)對硫裂的敏感性有如下的關系：H2S+H2O＜H2S+H2O+Cl- ＜H2S+H2O+ Cl- +O2 （硫裂的敏感性由弱到強）。 對于碳鋼和低合金鋼來說，淬火+回火的金相組織抗硫裂最好，未回火馬氏體組織最差。鋼抗硫裂性能依淬火+回火組織→正火+回火組織→正火組織→未回火馬氏體組織的順序遞降。
鋼的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)越高(gao)，越易發生(sheng)硫(liu)裂(lie)。鋼的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)越高(gao)，越易發生(sheng)硫(liu)裂(lie)。在發生(sheng)硫(liu)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)事(shi)故(gu)中，焊(han)(han)(han)縫(feng)特別(bie)是熔合線是最易發生(sheng)破裂(lie)的(de)(de)(de)(de)部位，這是因為(wei)(wei)這里的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)最高(gao)。 NACE對(dui)碳(tan)鋼焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)進(jin)行(xing)了嚴(yan)格(ge)的(de)(de)(de)(de)規定：≤200HB。這是因為(wei)(wei)焊(han)(han)(han)縫(feng)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)分布比(bi)母(mu)材復雜，所以(yi)對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)規定比(bi)母(mu)材嚴(yan)格(ge)。焊(han)(han)(han)縫(feng)部位常發生(sheng)破裂(lie)，一(yi)(yi)方面是由于(yu)焊(han)(han)(han)接殘余應力的(de)(de)(de)(de)作用，另一(yi)(yi)方面是焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)、熔合線及熱影響區出現淬硬(ying)(ying)組織的(de)(de)(de)(de)結果。為(wei)(wei)防止(zhi)硫(liu)裂(lie)，焊(han)(han)(han)后(hou)進(jin)行(xing)有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)熱處理十(shi)分必要。
e. 氫損傷(shang)
氫(qing)滲透進入金屬(shu)內部(bu)而造成金屬(shu)性(xing)能劣化(hua)稱為氫(qing)損(sun)傷，也稱氫(qing)破(po)壞。
氫(qing)損(sun)傷可分(fen)為四種不同類型：氫(qing)鼓泡、氫(qing)脆、脫碳和(he)氫(qing)腐蝕。
①. 氫鼓泡及(ji)氫誘發階梯裂紋。
主要(yao)發生在含濕硫化氫的介質中。
硫化(hua)氫在水中(zhong)離解：
鋼在硫化(hua)氫水溶液中發生電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕：
由(you)(you)上述過程(cheng)可(ke)以(yi)看出，鋼在這種環境中，不僅會由(you)(you)于(yu)陽(yang)極反應而(er)發生一(yi)般腐蝕，而(er)且由(you)(you)于(yu)S2-在金屬表面的(de)吸附對氫原子(zi)復(fu)合氫分子(zi)有阻礙作用，從而(er)促進氫原子(zi)向金屬內滲透(tou)。
當(dang)氫原子(zi)向(xiang)鋼中滲(shen)透擴散時，遇到(dao)了裂(lie)縫(feng)、分(fen)層、空(kong)隙、夾渣等缺(que)(que)陷，就聚集起來結合成氫分(fen)子(zi)造(zao)成體積膨脹，在(zai)(zai)鋼材(cai)內(nei)部產生極大壓力(li)（可達數百(bai)兆帕）。 如(ru)果(guo)這(zhe)(zhe)些缺(que)(que)陷在(zai)(zai)鋼材(cai)表面附近，則形(xing)成鼓泡(pao)，如(ru)圖8所(suo)示(shi)。如(ru)果(guo)這(zhe)(zhe)些缺(que)(que)陷在(zai)(zai)鋼的(de)內(nei)部深(shen)處，則形(xing)成誘(you)發(fa)裂(lie)紋。它(ta)是沿軋制(zhi)方(fang)向(xiang)上產生的(de)相互平行的(de)裂(lie)紋，被短的(de)橫向(xiang)裂(lie)紋連接(jie)起來形(xing)成“階(jie)梯”。 氫誘(you)發(fa)階(jie)梯裂(lie)紋輕者(zhe)使鋼材(cai)脆化，重者(zhe)會使有效(xiao)壁厚減小到(dao)管道過載、泄漏(lou)甚至斷裂(lie)。
氫鼓泡需要一個硫化氫臨界濃度值。有資料介紹，硫化氫分壓在138Pa時將產生氫鼓泡。如果在含濕硫化氫介質中同時存在磷化氫、砷、碲的化合物及CN-時，則有利于氫向鋼中滲透，它們都是滲氫加速劑。 氫鼓泡及氫誘發階梯裂紋一般發生在鋼板卷制的管道上。
②. 氫脆
無論以什么方式進入鋼內的氫，都將引起鋼材脆化，即伸長率、斷面收縮率顯著下降，高強度鋼尤其嚴重。若將鋼材中的氫釋放出來（如加熱進行消氫處理），則鋼的力學性能仍可恢復。氫脆是可逆的。 H2S-H2O介質常溫腐蝕碳鋼管道能滲氫，在高溫高壓臨氫環境下也能滲氫；在不加緩蝕劑或緩蝕劑不當的酸洗過程能滲氫，在雨天焊接或在陰極保護過度時也會滲氫。
③. 脫碳
在工(gong)業制氫(qing)裝置中(zhong)，高(gao)溫氫(qing)氣管道易(yi)產生碳損傷(shang)。鋼中(zhong)的滲碳體在高(gao)溫下與氫(qing)氣作用生成甲烷：
反應(ying)結(jie)(jie)果導致表(biao)面(mian)(mian)層(ceng)的(de)(de)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體減少(shao)，而碳(tan)(tan)(tan)便從鄰近的(de)(de)尚未反應(ying)的(de)(de)金(jin)屬層(ceng)逐漸擴散到此(ci)反應(ying)區(qu)，于是(shi)有(you)一定厚度(du)的(de)(de)金(jin)屬層(ceng)因(yin)缺碳(tan)(tan)(tan)而變為鐵素體。脫碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)結(jie)(jie)果造成鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)強(qiang)度(du)和疲(pi)勞極限的(de)(de)降低(di)。
④. 氫(qing)腐蝕
鋼受到高(gao)溫(wen)高(gao)壓氫作用后，其力學(xue)性能劣(lie)化，強(qiang)度、韌性明(ming)顯(xian)降低，并且是不可逆(ni)的，這種現象稱為(wei)氫腐蝕。
氫腐(fu)蝕的歷程可用圖9來解(jie)釋：
圖9 氫(qing)腐蝕的歷程
氫腐蝕的過程大致可分(fen)為三個(ge)階(jie)段：孕(yun)育期，鋼的性(xing)能(neng)沒有變化(hua)(hua)；性(xing)能(neng)迅速(su)(su)變化(hua)(hua)階(jie)段，迅速(su)(su)脫碳(tan)，裂紋快速(su)(su)擴展；最后階(jie)段，固溶(rong)體中碳(tan)已耗(hao)盡。
氫腐蝕(shi)的孕育期(qi)是重要(yao)的，它往往決定了鋼的使(shi)用壽命。
某氫壓力(li)下產(chan)生(sheng)氫腐蝕有一起(qi)始溫(wen)度(du)，它是(shi)衡量鋼材(cai)抗氫性能的指標。低于(yu)這個溫(wen)度(du)氫腐蝕反應速度(du)極慢(man)，以至孕育期超過正(zheng)常使(shi)用壽命。碳(tan)鋼的這一溫(wen)度(du)大約在220℃左右。
氫分壓(ya)也有一個(ge)起始點（碳(tan)鋼(gang)大約在1.4MPa左右(you)），即無論(lun)溫(wen)度(du)(du)多高，低于此(ci)分壓(ya)，只發生表(biao)面(mian)脫碳(tan)而不發生嚴重的(de)氫腐蝕。 各種(zhong)抗氫鋼(gang)發生腐蝕的(de)溫(wen)度(du)(du)和壓(ya)力組合條件(jian)，就是著名(ming)的(de)Nelson曲(qu)(qu)線（在很多管道(dao)器(qi)(qi)材選用(yong)標(biao)準規范內均有此(ci)曲(qu)(qu)線圖，如(ru)SH3059《石油化工(gong)管道(dao)設計器(qi)(qi)材選用(yong)通則》）。
冷加(jia)工變(bian)形，提高了碳、氫的擴(kuo)散能力，對(dui)腐(fu)蝕(shi)起加(jia)速作用。
某氮肥廠，氨合成塔出口至廢熱鍋爐的高壓管道，工作溫度320℃左右，工作壓力33MPa，工作介質為H2、N2、NH3 混合氣，應按Nelson曲線選用抗氫鋼。其中有一異徑短管，由于錯用了普通碳鋼，使用不久便因氫腐蝕而破裂，造成惡性事故，損失非常慘重。
