腐蝕(shi)現象實質(zhi)是環境介質(zhi)對(dui)材(cai)料反(fan)應(ying)敏感性(xing)的(de)(de)反(fan)映。通常(chang)根據材(cai)料被腐蝕(shi)的(de)(de)速率,分成(cheng)耐蝕(shi)材(cai)料、尚耐蝕(shi)材(cai)料和不耐蝕(shi)材(cai)料。由于千變(bian)萬化的(de)(de)環境條件(jian)和材(cai)料的(de)(de)缺陷,使(shi)腐蝕(shi)變(bian)得復雜而難(nan)以預(yu)計。
1. 均勻腐蝕(shi)
由于化學(xue)或電化學(xue)反應,使材料表面(mian)失(shi)去金屬(shu),導致壁厚減薄失(shi)效的(de)均勻腐蝕,可以參考經驗(yan)和(he)試驗(yan)的(de)腐蝕速率數據和(he)設計(ji)壽命,選用耐蝕材料(含復合材料)或增加管道的(de)腐蝕裕量。
2. 應力腐蝕
應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)泛(fan)指由于腐蝕(shi)(shi)和(he)(he)應(ying)(ying)(ying)力(li)共同(tong)作用,造成結構(gou)材料破(po)壞(huai)失(shi)效(xiao)。包括應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)開裂、腐蝕(shi)(shi)疲勞、磨蝕(shi)(shi)、氫脆和(he)(he)氫鼓(gu)泡等應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi),占(zhan)腐蝕(shi)(shi)失(shi)效(xiao)的(de)1/3以上。要(yao)防止(zhi)或減(jian)少應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)開裂,還(huan)要(yao)了解(jie)應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)性質和(he)(he)應(ying)(ying)(ying)力(li)源(yuan)。應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)開裂是拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)與(yu)腐蝕(shi)(shi)共同(tong)作用的(de)結果(guo),而(er)應(ying)(ying)(ying)力(li)源(yuan)主要(yao)來自(zi)焊接殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)和(he)(he)加(jia)工殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)以及熱(re)應(ying)(ying)(ying)力(li)。因此,對有SCC傾向(xiang)的(de)材料-環境組合(he),在條件(jian)允許(xu)時(shi)應(ying)(ying)(ying)避開敏感(gan)區(qu);管道布置時(shi)應(ying)(ying)(ying)注意增加(jia)其柔性,以降低(di)熱(re)應(ying)(ying)(ying)力(li)水(shui)平;設(she)計文(wen)件(jian)中應(ying)(ying)(ying)明確提出熱(re)處理要(yao)求,以消除或降低(di)殘(can)余應(ying)(ying)(ying)力(li)。必要(yao)時(shi)選用超(chao)低(di)碳雙(shuang)相不銹鋼。
3. 局部腐蝕
局(ju)部(bu)腐(fu)蝕多屬微電(dian)池作用(yong)引起(qi)的局(ju)部(bu)破壞,如點腐(fu)蝕、縫隙(xi)腐(fu)蝕、晶間(jian)腐(fu)蝕以及不同電(dian)勢材(cai)(cai)料(liao)(liao)間(jian)的電(dian)化學腐(fu)蝕,局(ju)部(bu)腐(fu)蝕占(zhan)腐(fu)蝕失效的30%左右(you)。縫隙(xi)腐(fu)蝕一般(ban)發生在(zai)縫隙(xi)中。為(wei)此(ci)管道設計(ji)應盡(jin)量避免螺紋(wen)連(lian)接(jie)和(he)承插焊(han)(han)連(lian)接(jie)。不同材(cai)(cai)料(liao)(liao)等級的管道,最好以法蘭為(wei)界,避免異種鋼材(cai)(cai)焊(han)(han)接(jie),以避免材(cai)(cai)料(liao)(liao)間(jian)電(dian)化學腐(fu)蝕的發生。防止奧氏體不銹鋼晶間(jian)腐(fu)蝕可(ke)選用(yong)超低碳材(cai)(cai)料(liao)(liao),也(ye)可(ke)選用(yong)含穩定元(yuan)素(Ti,Nb)材(cai)(cai)料(liao)(liao),還可(ke)以對(dui)材(cai)(cai)料(liao)(liao)進行固溶處理(li)。
4. 其他腐蝕
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。

