腐蝕現象實質是環境介質對材(cai)料反應敏感性的(de)反映。通常根(gen)據(ju)材(cai)料被腐蝕的(de)速率,分成耐(nai)(nai)蝕材(cai)料、尚耐(nai)(nai)蝕材(cai)料和(he)不耐(nai)(nai)蝕材(cai)料。由于千變萬(wan)化(hua)的(de)環境條(tiao)件(jian)和(he)材(cai)料的(de)缺陷,使腐蝕變得(de)復雜而難以預計。
1. 均勻腐蝕
由(you)于(yu)化(hua)(hua)學(xue)或電(dian)化(hua)(hua)學(xue)反應,使材料(liao)表(biao)面(mian)失去金屬,導致(zhi)壁厚減薄失效的均勻(yun)腐蝕(shi),可以參考經驗和試驗的腐蝕(shi)速(su)率(lv)數據和設(she)計壽命,選用耐蝕(shi)材料(liao)(含復合材料(liao))或增(zeng)加(jia)管道的腐蝕(shi)裕(yu)量(liang)。
2. 應力(li)腐蝕
應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)泛指由于腐(fu)蝕(shi)(shi)和應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)共(gong)同作用(yong),造(zao)成結構材(cai)料破壞失(shi)效。包括應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂、腐(fu)蝕(shi)(shi)疲勞、磨蝕(shi)(shi)、氫脆和氫鼓泡等應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi),占(zhan)腐(fu)蝕(shi)(shi)失(shi)效的1/3以(yi)上(shang)。要(yao)防止或減少應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂,還要(yao)了解應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)的性質(zhi)和應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)源。應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂是拉應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)與腐(fu)蝕(shi)(shi)共(gong)同作用(yong)的結果,而應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)源主要(yao)來自焊接(jie)殘(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)和加(jia)工殘(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)以(yi)及熱應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)。因(yin)此,對有SCC傾向的材(cai)料-環境組合,在條件(jian)(jian)允許時應(ying)(ying)(ying)(ying)避開(kai)敏感區(qu);管道布置時應(ying)(ying)(ying)(ying)注意增加(jia)其柔性,以(yi)降低熱應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)水平;設計文件(jian)(jian)中應(ying)(ying)(ying)(ying)明(ming)確(que)提(ti)出熱處理要(yao)求(qiu),以(yi)消(xiao)除或降低殘(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)。必要(yao)時選用(yong)超低碳雙相不銹鋼。
3. 局部腐蝕
局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)多屬(shu)微電池作(zuo)用(yong)(yong)引起(qi)的局部破壞(huai),如點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、晶(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)以(yi)(yi)及(ji)不(bu)同(tong)電勢材料(liao)間的電化學(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)占(zhan)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)失效的30%左右(you)。縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)一般發生在縫隙中。為此管道設(she)計應盡量避(bi)免(mian)螺紋(wen)連接(jie)(jie)和承插焊連接(jie)(jie)。不(bu)同(tong)材料(liao)等級的管道,最好(hao)以(yi)(yi)法蘭為界,避(bi)免(mian)異(yi)種鋼材焊接(jie)(jie),以(yi)(yi)避(bi)免(mian)材料(liao)間電化學(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的發生。防止奧氏體不(bu)銹鋼晶(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)可選(xuan)用(yong)(yong)超低(di)碳(tan)材料(liao),也可選(xuan)用(yong)(yong)含穩定元素(su)(Ti,Nb)材料(liao),還可以(yi)(yi)對材料(liao)進行固(gu)溶處(chu)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。

