腐蝕現(xiàn)象實質(zhì)是環(huán)境介質(zhì)對材料反應(yīng)敏感性的反映。通常根據(jù)材料被腐蝕的速率,分成耐蝕材料、尚耐蝕材料和不耐蝕材料。由于千變?nèi)f化的環(huán)境條件和材料的缺陷,使腐蝕變得復(fù)雜而難以預(yù)計。


1. 均勻腐蝕


  由于化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),使材料表面失去金屬,壁厚減薄失效的均勻腐蝕,可以參考經(jīng)驗、試驗的腐蝕速率數(shù)據(jù)和設(shè)計壽命,選用耐腐蝕材料(含復(fù)合材料)或增加管道的腐蝕裕量。


2. 應(yīng)力腐蝕


  應(yīng)力腐蝕泛指由于腐蝕和應(yīng)力共同作用,造成結(jié)構(gòu)材料破壞失效。包括應(yīng)力腐蝕開裂、腐蝕疲勞、磨蝕、氫脆和氫鼓泡等應(yīng)力腐蝕,占腐蝕失效的1/3以上。要防止或減少應(yīng)力腐蝕開裂,還要了解應(yīng)力的性質(zhì)和應(yīng)力源。應(yīng)力腐蝕開裂是拉應(yīng)力與腐蝕共同作用的結(jié)果,而應(yīng)力源主要來自焊接殘余應(yīng)力和加工殘余應(yīng)力以及熱應(yīng)力。因此,對有SCC傾向的材料-環(huán)境組合,在條件允許時應(yīng)避開敏感區(qū);管道布置時應(yīng)注意增加其柔性,以降低熱應(yīng)力水平;設(shè)計文件中應(yīng)明確提出熱處理要求,以消除或降低殘余應(yīng)力。必要時選用超低碳雙相不銹鋼。


3. 局部腐蝕


  局部腐蝕多屬微電池作用引起的局部破壞,如點腐蝕、縫隙腐蝕晶間腐蝕以及不同電勢序材料間的電化學(xué)腐蝕,局部腐蝕占腐蝕失效的30%左右。縫隙腐蝕一般發(fā)生在縫隙中。為此管道設(shè)計應(yīng)盡量避免螺紋連接和承插焊連接。不同材料等級的管道,最好以法蘭為界,避免異種鋼材焊接,以避免材料問電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕可選用超低碳材料;也可選用含穩(wěn)定元素(Ti、Nb)材料;還可以對材料進(jìn)行固溶處理。


4. 其他腐蝕


  管道材料的防腐還應(yīng)考慮大氣的影響。海洋大氣和工業(yè)大氣由于氯離子、H2S和SO2等的作用,腐蝕有時甚至是嚴(yán)重的。不銹鋼管在海洋大氣或工業(yè)大氣環(huán)境,進(jìn)行表面防腐處理也有利于防止?jié)窀魺釥顟B(tài)下的腐蝕破壞。對含濕的酸性氣體(如C和氯氣管道,由于操作條件改變和氣候的變化可能出現(xiàn)露點腐蝕。某廠生產(chǎn)裝置大幅度增加水碳比約4周后,某換熱器三通處突然爆破起火,爆破口壁厚僅剩3mm,據(jù)分析,高水碳比下,露點比原設(shè)計高約10℃,露點腐蝕和沖刷腐蝕共同導(dǎo)致了管道破壞失效,管道可采用伴熱的方式維持管內(nèi)介質(zhì)溫度在露點以上。


  保溫層下的腐蝕(CUI)是指發(fā)生在施加了保溫層材料的管道或設(shè)備外表面上的一種腐蝕現(xiàn)象。CUI有一個重要特點就是,外加的保溫層會造成一個高溫高濕的密閉環(huán)境,從而導(dǎo)致腐蝕的加劇。而且更嚴(yán)重的是CUI無法及時發(fā)現(xiàn),因為為了美觀效果,通常會在保溫層外包裹一層鍍鋅鐵皮或鋁層,這樣在腐蝕的初級階段,很難被觀察到,而當(dāng)保溫層下的腐蝕被發(fā)現(xiàn)時,通常已經(jīng)是腐蝕很嚴(yán)重的時候,甚至已經(jīng)發(fā)生安全事故。在本書防腐蝕章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)講述。