腐(fu)(fu)蝕(shi)現象實質是(shi)環境(jing)介質對材(cai)料反(fan)應(ying)敏感性的(de)(de)反(fan)映(ying)。通常根(gen)據材(cai)料被(bei)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)速率,分成耐蝕(shi)材(cai)料、尚耐蝕(shi)材(cai)料和(he)不耐蝕(shi)材(cai)料。由于(yu)千變萬化的(de)(de)環境(jing)條件和(he)材(cai)料的(de)(de)缺陷(xian),使腐(fu)(fu)蝕(shi)變得復雜(za)而難(nan)以預計(ji)。
1. 均勻腐(fu)蝕(shi)
由于化學(xue)(xue)或(huo)電化學(xue)(xue)反應,使材(cai)料(liao)表面失去金屬,導致(zhi)壁厚減薄失效的(de)均勻腐(fu)蝕(shi),可以參考經驗(yan)和(he)試(shi)驗(yan)的(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)率數據和(he)設計壽命,選用耐蝕(shi)材(cai)料(liao)(含復(fu)合材(cai)料(liao))或(huo)增加管道的(de)腐(fu)蝕(shi)裕量。
2. 應(ying)力腐蝕
應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)泛指由(you)于腐蝕(shi)(shi)和(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)共(gong)同作用,造成(cheng)結(jie)構材(cai)料破(po)壞失(shi)效。包(bao)括應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)開裂、腐蝕(shi)(shi)疲勞、磨(mo)蝕(shi)(shi)、氫脆和(he)氫鼓泡(pao)等應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi),占腐蝕(shi)(shi)失(shi)效的1/3以(yi)(yi)上。要防止或減少應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)開裂,還要了(le)解應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的性(xing)質和(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)源(yuan)。應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)開裂是拉(la)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與(yu)腐蝕(shi)(shi)共(gong)同作用的結(jie)果(guo),而應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)源(yuan)主要來自焊接殘(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和(he)加工殘(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)以(yi)(yi)及(ji)熱(re)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。因此,對有SCC傾向的材(cai)料-環境組(zu)合,在條件(jian)允許時應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)避(bi)開敏感區;管(guan)道布(bu)置時應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)注意增(zeng)加其柔性(xing),以(yi)(yi)降低(di)熱(re)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)水平;設計文件(jian)中應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)明確提(ti)出熱(re)處(chu)理要求(qiu),以(yi)(yi)消除(chu)或降低(di)殘(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。必要時選(xuan)用超(chao)低(di)碳雙相不銹鋼。
3. 局部腐蝕
局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)多屬微電(dian)池作用引起的局部(bu)破壞,如點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)以(yi)及不(bu)同電(dian)勢材料間(jian)(jian)的電(dian)化學腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)占腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)失效的30%左右。縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)一般發生在縫隙中。為此管道設計(ji)應(ying)盡量避(bi)免螺紋(wen)連接(jie)和承插焊連接(jie)。不(bu)同材料等(deng)級的管道,最好以(yi)法蘭為界,避(bi)免異種鋼材焊接(jie),以(yi)避(bi)免材料間(jian)(jian)電(dian)化學腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的發生。防止奧氏(shi)體不(bu)銹鋼晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)可選(xuan)用超低碳(tan)材料,也可選(xuan)用含穩定元素(Ti,Nb)材料,還可以(yi)對材料進行(xing)固溶處理。
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。