金屬設(shè)備的應(yīng)力腐蝕及預(yù)防措施_第1頁(yè)
金屬設(shè)備的應(yīng)力腐蝕及預(yù)防措施_第2頁(yè)
金屬設(shè)備的應(yīng)力腐蝕及預(yù)防措施_第3頁(yè)
金屬設(shè)備的應(yīng)力腐蝕及預(yù)防措施_第4頁(yè)
金屬設(shè)備的應(yīng)力腐蝕及預(yù)防措施_第5頁(yè)
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1、金屬/設(shè)備的應(yīng)力腐蝕及預(yù)防措施一、應(yīng)力腐蝕的機(jī)理和特點(diǎn).應(yīng)力腐蝕-金屬/設(shè)備在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)同時(shí)作用下產(chǎn) 生脆性破裂,叫應(yīng)力腐蝕破裂。.應(yīng)力腐蝕破裂的裂縫形態(tài)-主要有二種:a.沿晶界發(fā)展,稱(chēng)晶間破裂。b.裂縫穿過(guò)晶粒,稱(chēng)穿晶破裂。也有混合型,主逢為晶間型,支縫或尖端為穿晶型。.應(yīng)力腐蝕的特征-a.必須存在拉應(yīng)力(外加載核、熱應(yīng)力、冷/熱加工或焊接后的殘 余應(yīng)力等),若存在壓應(yīng)力則可抑制這種腐蝕。b.發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC0須同時(shí)滿(mǎn)足材料、環(huán)境、應(yīng)力三者的 特定條件。也就是說(shuō)一般只發(fā)生在一定的體系,如奧氏體不銹鋼/CI-體系,碳鋼/NO-3體系,銅合金/NH+4體系等。根據(jù)介質(zhì)主要成分為氯

2、化物、氫氧化物、硝酸鹽、氨、含氧水及硫化物等,而分別稱(chēng)為氯裂(氯脆)、堿裂(堿脆)、硝裂(硝脆)、氨裂(氨脆)、氧裂(氧 脆),還有硫化物應(yīng)力開(kāi)裂等。c.應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂與單純由機(jī)械應(yīng)力造成的開(kāi)裂不同,它在極低的 負(fù)荷應(yīng)力下也能產(chǎn)生開(kāi)裂。d.應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂與單純由腐蝕引起的開(kāi)裂也不同,腐蝕性極弱的介質(zhì)也能引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。其全面腐蝕常常很輕,而且沒(méi)有變形預(yù) 兆,即發(fā)生突然斷裂,應(yīng)力腐蝕是工業(yè)生產(chǎn)中危害性最大的一種惡性 腐蝕類(lèi)型。.應(yīng)力腐蝕的機(jī)理-應(yīng)力腐蝕的機(jī)理很復(fù)雜,按照左景伊提出的理 論,破裂的發(fā)生和發(fā)展可區(qū)分為三個(gè)階段:a.金屬表面生成鈍化膜或保護(hù)膜。b,鈍化膜或保護(hù)膜局部破裂,產(chǎn)生孔蝕或裂縫源

3、。c.裂縫內(nèi)發(fā)生加速腐蝕,在拉應(yīng)力作用下,以垂直于應(yīng)力的方向 深入金屬內(nèi)部。裂縫多半有分枝,裂縫端部尖銳,端部的擴(kuò)張速度很 快,斷口具有脆性斷裂的特征。二、應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法根據(jù)應(yīng)力的加載方法不同,應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法主要可分為 以下四類(lèi):恒變形法-給予試樣一定的變形,對(duì)其在試驗(yàn)環(huán)境中的開(kāi)裂敏感性進(jìn)行評(píng)定恒載荷法(SSCC)-方法有拉伸試驗(yàn)、彎梁試驗(yàn)、C形環(huán)試驗(yàn)、雙懸臂 梁試驗(yàn),常用拉伸試驗(yàn),即把單軸拉伸型的試樣進(jìn)行 H2s水溶液應(yīng)力 腐蝕試驗(yàn),試驗(yàn)介質(zhì)為 HAc+5%NaC飽和H2s水溶液,試驗(yàn)在恒負(fù) 荷拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)按不同的應(yīng)力級(jí)別(取材料屈 服強(qiáng)度的百分比)分別對(duì)試樣加載,經(jīng)

4、過(guò)一定時(shí)間后發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi) 裂,記錄其斷裂時(shí)間。最長(zhǎng)試驗(yàn)周期為720小時(shí),把試樣在720小時(shí) 不發(fā)生斷裂視為合格。通過(guò)試驗(yàn)達(dá)到二個(gè)目的:(1)檢測(cè)材料在一 定的應(yīng)力級(jí)別下是否很好地抵抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂;(2)可以測(cè)定材料 的“臨界拉伸應(yīng)力。th”,對(duì)同樣的材料分別施加不同的應(yīng)力級(jí)別,試樣在720小時(shí)不發(fā)生斷裂的最高應(yīng)力稱(chēng)為“臨界拉伸應(yīng)力(7th”, (7th為表示材料對(duì)H2s應(yīng)力腐蝕敏感度的重要指標(biāo),也叫門(mén)檻值。通過(guò) 比較斷裂時(shí)間的長(zhǎng)短,或利用應(yīng)力與斷裂時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn), 來(lái)提出應(yīng) 力腐蝕開(kāi)裂的臨界應(yīng)力(T th。詳見(jiàn)GB/T4157-2006金屬在硫化氫環(huán) 境中抗特殊形式環(huán)境開(kāi)裂實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。普通低

5、合金鋼、16MnR、調(diào)質(zhì)鋼、臨界應(yīng)力到倍屈服強(qiáng)度 的材料可用此試驗(yàn)方法。慢應(yīng)變速率法(SSRT -是在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的慢應(yīng)變速率應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)上, 使試樣在腐蝕介質(zhì)中以一定的應(yīng)變速度拉伸,直至斷裂。分析試樣的破斷情況和斷口特征,以評(píng)定其應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性。此類(lèi)試驗(yàn)最重 要的特征是在裂紋萌生或擴(kuò)展區(qū)域內(nèi), 產(chǎn)生相當(dāng)?shù)偷膽?yīng)變速率,所以 被稱(chēng)做慢應(yīng)變速率試驗(yàn)。試驗(yàn)原理-(略)結(jié)果的評(píng)價(jià)在試樣完全破壞時(shí),是否發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂,可通過(guò)低倍顯微鏡檢查 二次裂紋,或通過(guò)破斷表面的顯微鏡觀(guān)察,檢查斷裂模式的變化加以 確定。應(yīng)力腐蝕破斷平均速率,可從完全破斷的試樣斷面上或未破斷的試樣 截面上,測(cè)得的最長(zhǎng)裂紋的長(zhǎng)度除以破斷

6、時(shí)間來(lái)確定??捎脤⒈┞对谠囼?yàn)環(huán)境中和暴露在惰性環(huán)境中的相同試樣進(jìn)行比較 的方法來(lái)評(píng)定應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性, 比值偏離越遠(yuǎn),則開(kāi)裂敏感性 越局。試樣在試驗(yàn)環(huán)境中得到的結(jié)果比值=試樣在惰性介質(zhì)環(huán)境中得到的結(jié)果結(jié)果可用同一個(gè)初始應(yīng)變速率下的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)表示。斷裂時(shí)間(b)延性(用斷面收縮率或斷后伸長(zhǎng)率來(lái)評(píng)定)(c)達(dá)到的最大載荷(d)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力一延伸曲線(xiàn)所包圍的面積(e)斷面中應(yīng)力腐蝕破裂所占的百分?jǐn)?shù)慢應(yīng)變速率試驗(yàn)也能夠用來(lái)測(cè)定臨界應(yīng)力值, 超過(guò)此值,在給定的應(yīng) 變速率下會(huì)產(chǎn)生可檢測(cè)到的裂紋。 在某些體系中,臨界值可能是應(yīng)變 速率的函數(shù)。有的文章介紹說(shuō)這種試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是可以將實(shí)際用材與實(shí)際工況

7、直接相結(jié)合,快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能的評(píng)估, 在石油、 化工、海洋、核電等領(lǐng)域內(nèi),這一試驗(yàn)研究技術(shù)得到大量的應(yīng)用。詳見(jiàn)GB/金屬和合金的腐蝕-應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)-第7部分:慢應(yīng)變速率 試驗(yàn)。調(diào)質(zhì)鋼、07MnMoVR采用這種方法,不適用H2s應(yīng)力腐蝕。斷裂力學(xué)法-使用楔形張開(kāi)加載型試樣進(jìn)行研究,對(duì)預(yù)先制有裂紋 的試樣給以各種K值,測(cè)定裂紋停止擴(kuò)展的臨界值 Ksc金此外,還有 GB/T17898-1999不銹鋼在沸騰氯化鎂溶液中應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)方法、GB/T10126-1988鐵-銘-銀合金在高溫水中應(yīng)力腐蝕試 驗(yàn)方法等試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)力腐蝕的預(yù)防措施在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕、氫腐蝕、腐蝕疲勞等局

8、 部腐蝕形態(tài)中,對(duì)晶間腐蝕的研究較為深入,能采用的工程對(duì)策較為 具體,在各種腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法中,主要都用于科學(xué)試驗(yàn),只有晶 間腐蝕敏感性檢驗(yàn)還用作為工程材料和設(shè)備的檢驗(yàn)措施。在對(duì)晶間腐 蝕進(jìn)行有效控制和檢驗(yàn)后,這些年才把化工過(guò)程設(shè)備產(chǎn)生的晶間腐蝕 失效事故降到占各種腐蝕失效事故總和的 10%以下,所以對(duì)壓力容器 的晶間腐蝕進(jìn)行控制和檢測(cè),一直是必要措施。而應(yīng)力腐蝕失效事故 占到腐蝕失效事故總和的50%以上,這主要是由于對(duì)應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生機(jī) 理的研究不夠深入透徹,對(duì)應(yīng)力腐蝕失效的工程控制手段還不夠有 力,也還沒(méi)找到很好的工程檢驗(yàn)方法。防止應(yīng)力腐蝕的方法理論上有以下幾種:設(shè)備或另部件焊后消除應(yīng)力熱處

9、理,消除或部分消除部件應(yīng)力。正確選材(對(duì) Q345R和Q235R 一般優(yōu)選Q235R選擇合適的不銹 鋼、雙相鋼、銀合金等)。改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),避免應(yīng)力集中于局部。設(shè)計(jì)中選用載荷應(yīng)低于產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的臨界值。表面處理(用噴丸處理產(chǎn)生壓應(yīng)力)。采用電化學(xué)保護(hù)(如陰極保護(hù)、陽(yáng)極保護(hù))。涂層(或襯里)。加入緩蝕劑。等等。工程設(shè)計(jì)中對(duì)有應(yīng)力腐蝕的設(shè)備其使用材料和使用介質(zhì)的限制NaOH溶液1)碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等金屬材料在 NaOH溶液都可發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,也叫堿脆。碳鋼、低合金鋼發(fā)生堿脆的趨向 見(jiàn)圖1。由圖可知,NaOH濃度在5%以上的全部濃度范圍內(nèi)碳鋼幾乎 都可能產(chǎn)生堿脆。碳鋼、低合金鋼的溫度和NaOH

10、的濃度超過(guò)一定值 時(shí),焊后應(yīng)消除應(yīng)力熱處理,沸點(diǎn)附近的高溫區(qū)最易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi) 裂,裂紋一般呈晶間型。2)碳鋼、低合金鋼焊制化工設(shè)備,焊后或冷加工后如不進(jìn)行消除應(yīng) 力熱處理,則盛裝NaOH溶液介質(zhì)的使用溫度不應(yīng)大于表1規(guī)定的溫 度。當(dāng)NaOH溶液在其與炫類(lèi)的混合物中體積比A 5%時(shí)也應(yīng)符合此要 求。NaOH溶液濃度w 1%或NaOH溶液在其與炫類(lèi)的混合物中體積比 5%,不受此限。此工況下,殼體用碳鋼、低合金鋼材料的腐蝕裕度不 3mm。盛裝KOH溶液介質(zhì)的碳鋼、低合金鋼焊制化工容器應(yīng)參照本條 2)款 的規(guī)定。表1 NaOH溶液的使用溫度上限NaOH溶液,質(zhì)量 %23 5 10 15 20 30

11、40 50溫度上限(C)82 82 82 81 76 71 59 53 472.濕H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境1)腐蝕環(huán)境當(dāng)化工容器接觸的介質(zhì)同時(shí)符合下列條件時(shí),即為濕H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境:溫度w (60+2P) C,P為壓力,MPa俵壓)H2s分壓A ,即相當(dāng)于常溫在水中的H2s溶解度A L介質(zhì)中含有液相水或處于水的露點(diǎn)溫度以下PH7或有富化物(HCN)存在。2)材料要求及限制在濕H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的碳鋼、低合金鋼應(yīng)符合下列要求:材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下屈服強(qiáng)度 RlW 355 MPa材料實(shí)測(cè)的抗拉強(qiáng)度 Rm 630 MPa材料使用狀態(tài)應(yīng)為正火或正火+回火、退火、調(diào)質(zhì)狀態(tài)碳當(dāng)量限制(當(dāng)碳當(dāng)量限制超標(biāo)時(shí),應(yīng)

12、加大硬度限制的監(jiān)測(cè)頻度)低碳鋼、碳鎰鋼Ce CE=C+Mn/6低合金鋼(包括低溫銀鋼)Ce20 mm時(shí),應(yīng)按JB/進(jìn)行超聲檢測(cè),II級(jí)合格。不應(yīng)采用銅及各種銅合金。殼體用鋼板的腐蝕裕量不2%至w 5%應(yīng)做消除應(yīng)力熱處理,5%應(yīng)做正火或回火熱處理b.熱處理后,不允許在接觸介質(zhì)一側(cè)打磨及打鋼印4)焊接a.所有焊縫均應(yīng)經(jīng)焊評(píng),包括對(duì)焊、角焊、堆焊、補(bǔ)焊、管子 和管板焊接等。b.在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的前提下,盡可能采用低強(qiáng)度焊接材料。c.焊接接頭(包括焊縫、熱影響區(qū)及母材)的硬度要求同第2條第2)款第e項(xiàng)要求。d.焊接工藝評(píng)定、焊接試板及每一種焊接工藝施焊的產(chǎn)品焊縫均應(yīng)按 本款第c項(xiàng)的的要求進(jìn)行硬度測(cè)試。產(chǎn)

13、品上的硬度測(cè)試應(yīng)在接觸介質(zhì) 一側(cè)的表面。工藝評(píng)定和及試板上的硬度測(cè)定應(yīng)在橫截面上測(cè)定(距 表面mm處)。e.焊縫外的起弧、打弧點(diǎn)(包括臨時(shí)焊縫處)均應(yīng)在焊后熱處理前打 磨mm以上,并做磁粉或著色檢查。f.所有焊接接頭不應(yīng)留下封閉的中間空隙,(如襯板、加強(qiáng)板的四周 填角焊后),如屬不可避免時(shí),應(yīng)開(kāi)設(shè)排氣孔。g.不允許存在鐵素體鋼或雙相不銹鋼與奧氏體鋼之間的異種金屬焊 接接頭。5)焊后熱處理a.可能發(fā)生濕H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境的容器應(yīng)進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處 理,焊后消除應(yīng)力熱處理溫度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求盡可能取上限。b.熱處理宜采用爐內(nèi)整體消除應(yīng)力熱處理。6)也可根據(jù)工藝條件和介質(zhì)條件的特殊性對(duì)碳素鋼原材料提出

14、附加抗HIG SSCCM驗(yàn)的技術(shù)要求。對(duì)于在濕H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境中防止碳鋼和低合金鋼設(shè)備發(fā) 生應(yīng)力腐蝕破裂的規(guī)定,目前國(guó)內(nèi)尚未制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,上述要求摘 自HG/T20581的7.8.2條,其主要依據(jù)濕 H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境的基本規(guī) 律(溫度、介質(zhì)、濃度),確定了對(duì)腐蝕環(huán)境的定義。對(duì)材料和制造 工藝的要求則主要依據(jù)美國(guó) API和NACE對(duì)碳鋼、碳鎰鋼焊接容器在 H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境中防止發(fā)生破裂規(guī)定以及日本高壓力協(xié)會(huì)“高強(qiáng)度 使用標(biāo)準(zhǔn)”等規(guī)范,以及殼牌、魯奇、林德等工程公司對(duì)H2S/ HCN介質(zhì)設(shè)備的工程規(guī)定而提出的。濕H2s應(yīng)力腐蝕環(huán)境下造成碳鋼和低 合金鋼設(shè)備產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂(也有的叫硫裂),

15、因環(huán)境差異可產(chǎn)生不 同的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象,如氫至開(kāi)裂(HIQ、硫化物應(yīng)力開(kāi)裂(SSCC、 氫鼓泡(HB)、應(yīng)力導(dǎo)向氫至開(kāi)裂(SOHIC等,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)需要和 工程實(shí)施的可能采取有針對(duì)性的預(yù)防應(yīng)力腐蝕破裂措施。在煉油、石化、煤化工等領(lǐng)域常發(fā)生設(shè)備、管道、閥門(mén)硫裂事故,裂紋多為穿晶 型,也有晶間型和混合型。發(fā)生硫裂所需的 H2s濃度很低,只要略超 過(guò)1mg/kg,甚至小于1mg/kg的濃度也會(huì)發(fā)生。NACE以335Pa睦S分 壓作為確定設(shè)備中特定氣體成分是否處于硫裂潛伏區(qū)的判據(jù)。發(fā)生硫裂所需的時(shí)間一般隨H2s濃度增加而縮短,隨H2s濃度增大,臨界應(yīng) 力值降低。碳低鋼在20aoe溫度范圍內(nèi)對(duì)硫裂的敏感

16、性最大,但奧 氏體不銹鋼的硫裂大多發(fā)生在高溫環(huán)境。圖2為溫度和H2s分壓對(duì)304不銹鋼硫裂敏感性的影響。曲線(xiàn)說(shuō)明隨溫度升高,奧氏體不銹鋼的硫裂敏感性增加。在含H2s及水的介質(zhì)中,如同時(shí)含醋酸,或二氧化碳和氯 化鈉,或磷化氫,或碎、硒、狒、硫的化合物,或氯離子則對(duì)鋼的硫 裂起促進(jìn)作用。對(duì)于奧氏體不銹鋼的硫裂,氯離子和氧起促進(jìn)作用, 304L、316L對(duì)硫裂的敏感性(由弱到強(qiáng))順序:H2S+HO, H2S+H2O+C1, H2S+HO+CI+O2。對(duì)于碳低鋼的使用狀態(tài),其抗硫裂性能依淬火+回火 組織-正火+回火組織-正火組織一未回火馬氏體組織的順序遞降。鋼的強(qiáng)度越高,鋼的硬度值越高,越容易發(fā)生硫裂

17、。NACE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,含硫油、氣田用鋼的HRCb. H2S1 HCNtt存,且 HCN50mg/Lc. PH72)當(dāng)容器處于H2s嚴(yán)重腐蝕環(huán)境時(shí),除滿(mǎn)足上述第 2條要求 外,還應(yīng)符合下列要求:a.材料化學(xué)成分S % FK % Ni%b.板厚方向斷面收縮率0 A 35% (3個(gè)試樣平均)0 A 25% (單個(gè)試樣最低值)3)所有焊接接頭均應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。4.液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境純凈的液氨不會(huì)引起應(yīng)力腐蝕,當(dāng)液氨中混入空氣(02、N2、CC2) 則會(huì)引發(fā)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,在液相和氣相部位均回發(fā)生。如液氨含水量 超過(guò),可抑制或延緩破裂的產(chǎn)生。1)腐蝕環(huán)境a.介質(zhì)為液態(tài)氨,含水量不高(w %),且有可能受空氣

18、(02或CQ) 污染的場(chǎng)合b.使用溫度高于-5C2)在液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼(包 括焊接接頭)應(yīng)符合下列要求:a.材料要求及限制按第2條第2款a、b、c、d、e項(xiàng)要求b.焊接的要求按第2條第4款a、b、c、d、e項(xiàng)要求c.焊后熱處理或采用硬度不大于185 HB的焊接工藝施焊d.液氨中添加A %的水作緩蝕劑,也可作為防止應(yīng)力腐蝕裂 紋的輔助措施。. CO-CO-H2O環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕碳鋼在CO-CO-H2O環(huán)境中也會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,在合成氨、 制氫的脫碳系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)、有機(jī)合成及石油氣等工業(yè)裝置中常發(fā)生 這類(lèi)損傷事故。.硝酸鹽溶液、煤氣液、焦?fàn)t氣環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕碳鋼在硝

19、酸鹽溶液中、煤氣液中、焦?fàn)t氣中都對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi) 裂敏感,如碳鋼在焦?fàn)t氣(以 CH4和H2為主,內(nèi)含CO2、H2S、NH3、 HCN H2O)中,35c環(huán)境下,使用一年便發(fā)現(xiàn)裂紋。.氫腐蝕環(huán)境(略).不銹鋼材料/設(shè)備產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕環(huán)境Cl離子應(yīng)力腐蝕環(huán)境我們知道不銹鋼屬于易鈍化金屬,在氧化環(huán)境中產(chǎn)生極薄的質(zhì) 地致密且與基體附著良好的鈍化膜, 具有很好的保護(hù)性,阻止腐蝕的 進(jìn)一步發(fā)展。但活性離子 Cl、Br能破壞這種鈍化膜,加上金屬表面 可能存在劃傷、痕、非金屬夾雜物等加劇鈍化膜局部破壞,微小破口 暴露的金屬成為電池的陽(yáng)極,周?chē)鷱V大面積的鈍化膜成為陰極,陽(yáng)極 電流高度集中,使腐蝕迅速向內(nèi)發(fā)展產(chǎn)生蝕孔或

20、裂紋源。 裂縫內(nèi)發(fā)生 加速腐蝕,在拉應(yīng)力作用下,以垂直方向深入金屬內(nèi)部,直至發(fā)生晶 間破裂或穿晶破裂或二者兼而有之。發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的臨界氯離子 濃度隨溫度的上升而減小,高溫下,氯離子濃度只要達(dá)到1mg/kg,即能引起破裂。發(fā)生氯離子應(yīng)力腐蝕破裂的臨界溫度為70C左右。具有氯離子濃縮的條件(反復(fù)蒸干、潤(rùn)濕)是最易發(fā)生破裂的,化工設(shè)備中發(fā)生不銹鋼氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的情況相當(dāng)普遍。這種腐蝕開(kāi)裂不僅發(fā)生在設(shè)備內(nèi)壁,發(fā)生在設(shè)備、管道外壁的事例也時(shí)有發(fā)生, 這常常是保溫材料的問(wèn)題,對(duì)這種情況下的保溫材料進(jìn)行分析, 結(jié)果 表明,含有約氯離子。這個(gè)數(shù)值可認(rèn)為是保溫材料中含有的雜質(zhì), 或由于保溫層破損、浸入的

21、雨水中帶入并經(jīng)過(guò)濃縮的結(jié)果。預(yù)防措施有:不銹鋼材料/設(shè)備應(yīng)避免使用含有Cl、Br活性離 子的介質(zhì),設(shè)備加工制造過(guò)程中避免鐵離子污染,避免劃傷,用等離 子切割,不得在殼體上引弧,焊接時(shí)使用較低的焊接線(xiàn)能量,焊后應(yīng) 酸洗鈍化處理,用藍(lán)點(diǎn)法檢驗(yàn),水壓試驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制Cl離子含量不超過(guò)25mg/L,合格后及時(shí)將水漬吹干,等等。2)連多硫酸應(yīng)力腐蝕不銹鋼連多硫酸應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,以石油煉制的加氫脫硫裝置為 典型,不銹鋼設(shè)備連多硫酸(H23O6,x=3節(jié))的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂頗為引 人注目。設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí),受介質(zhì)中 H2s腐蝕,所生成的硫化鐵, 在停車(chē)檢修時(shí),與空氣中的氧及水反應(yīng)生成了 H2SO6。在Cr-Ni奧氏 體不銹鋼設(shè)備、管道的殘余應(yīng)力較大的

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