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文檔簡介

1、化工設備腐蝕與防護艾志斌合肥通用機械研討所 5.1.2金屬電化學腐蝕原理與陰陽極反響金屬電化學腐蝕原理與陰陽極反響 放入水或其他電解質中放入水或其他電解質中 有電極電位差存在有電極電位差存在 按伽凡尼電位序按伽凡尼電位序 鉀鉀(K)、鈉、鈉( Na)、鎂、鎂(Mg)、鋁、鋁(A1)、鋅、鋅(Zn)、鎘鎘(Cd)、鐵、鐵(Fe)、鈷、鈷(Co)、鎳、鎳(Ni)、钖、钖(Sn)、鋁、鋁(Pb)、銅、銅(Cu)、銀、銀(Ag)、鉑、鉑(Pt )、金、金(Au) 能夠導致電位差的要素能夠導致電位差的要素 不同資料、同一資料不同資料、同一資料 內的化學或物理性質內的化學或物理性質不均勻成分偏析、金相組織

2、差別、剩余應力不均勻成分偏析、金相組織差別、剩余應力焊接、冷變形焊接、冷變形在酸性水溶液中 2H+ + 2e- H2在酸性水溶液中有溶解氧存在時 2H+ + 1/2O2 + 2e- H2O在脫氣的堿性溶液中 H2O + e- 1/2H2 + OH-溶液中存在高價金屬離子Cu Cu2+ + 2e- Cu 在含氧的堿性溶液中 H2O+ 1/2O2 + 2e- 2OH-有機化合物的還原 RO + 4e- + 4H+ RH2 + H2O R + 2e- + 2H+ RH2溶液中的 氧化性酸或負離子還原 NO3 + 2H- + e- NO2 + H2O 5.1.3化工設備常見的電化學腐蝕類型化工設備常見

3、的電化學腐蝕類型 1.點蝕點蝕 點蝕景象點蝕景象 孔蝕是高度部分的腐蝕形狀。金屬外孔蝕是高度部分的腐蝕形狀。金屬外表的大部分不腐蝕或腐蝕細微表的大部分不腐蝕或腐蝕細微, 只在部分只在部分發生一個或一些孔。孔有大有小,普通發生一個或一些孔。孔有大有小,普通孔外表直徑等于或小于孔深孔外表直徑等于或小于孔深 。 點蝕機理:點蝕機理: Cl、Br、I使鈍化膜破損、電位差、使鈍化膜破損、電位差、閉塞電池、閉塞電池、PH值下降、值下降、Cl離子進入、離子進入、HCl構成等構成等 防止點蝕的措施:防止點蝕的措施: 1、含、含Mo不銹鋼不銹鋼 2、酸洗鈍化、酸洗鈍化 3、防止死角、保證介質流動順暢、防止死角、

4、保證介質流動順暢鋁的點蝕景象碳鋼的點蝕景象 2.縫隙腐蝕縫隙腐蝕 景象:一種特殊的點蝕景象景象:一種特殊的點蝕景象,常和孔穴、墊片底常和孔穴、墊片底面、搭接縫、外表堆積物、螺栓帽和鉚釘下的面、搭接縫、外表堆積物、螺栓帽和鉚釘下的縫隙中積存的少量靜止溶液有關。縫隙中積存的少量靜止溶液有關。 不銹鋼對縫隙腐蝕特別敏感不銹鋼對縫隙腐蝕特別敏感 機理:機理: Evans實際實際內外金屬離子濃度差構成濃差內外金屬離子濃度差構成濃差電池電池 Fontane-Greene氧濃差實際,縫隙內外氧氧濃差實際,縫隙內外氧的濃度差構成濃差電池作用。縫隙內部分優先的濃度差構成濃差電池作用。縫隙內部分優先溶解,發生陰極

5、和陽極反響。氧耗費使縫隙內溶解,發生陰極和陽極反響。氧耗費使縫隙內陰極反響受抑制,生成的陰極反響受抑制,生成的OH-減少,減少,Cl-補充進補充進入縫隙入縫隙生成金屬鹽生成金屬鹽水解生成鹽酸水解生成鹽酸pH值降低值降低腐蝕加劇腐蝕加劇 防止縫隙腐蝕的措施防止縫隙腐蝕的措施 與點蝕一樣與點蝕一樣 3.電偶腐蝕電偶腐蝕 機理:兩種不同電位金屬電極構成的宏觀原電機理:兩種不同電位金屬電極構成的宏觀原電池的腐蝕電位高的成為陽極,腐蝕加劇。電位池的腐蝕電位高的成為陽極,腐蝕加劇。電位低的為陰極,腐蝕減輕。低的為陰極,腐蝕減輕。 減少電偶腐蝕傾向的措施減少電偶腐蝕傾向的措施 1、選用電位差小的金屬組合、選

6、用電位差小的金屬組合 2、防止小陽極、大陰極,減緩腐蝕速率、防止小陽極、大陰極,減緩腐蝕速率 3、用涂料、墊片等使金屬間絕緣、用涂料、墊片等使金屬間絕緣 4、采用陰極維護、采用陰極維護 4.晶間腐蝕晶間腐蝕 奧氏體和鐵素體不銹鋼特有的一種腐蝕方式奧氏體和鐵素體不銹鋼特有的一種腐蝕方式 在晶界及附近區域發生選擇性腐蝕在晶界及附近區域發生選擇性腐蝕 主要危害主要危害使金屬破碎、強度喪失使金屬破碎、強度喪失1Cr18Ni9晶間腐蝕 Inconel800晶間腐蝕斷定敏化的TTS曲線 5.應力腐蝕破裂應力腐蝕破裂 資料在應力和腐蝕介質共同作用下的破裂,簡資料在應力和腐蝕介質共同作用下的破裂,簡稱稱SCC

7、(Strain Corrosion crack) 三個必要條件三個必要條件應力普通指拉應力、腐應力普通指拉應力、腐蝕介質、敏感的資料蝕介質、敏感的資料 重要影響要素重要影響要素溫度、介質組分、資料成分、溫度、介質組分、資料成分、微觀組織形狀、應力微觀組織形狀、應力 應力來源應力來源任務載荷、焊接剩余應力、冷變任務載荷、焊接剩余應力、冷變形應力、熱應力等形應力、熱應力等 開裂特點開裂特點與主要的應力源應力方向垂直、與主要的應力源應力方向垂直、在擴展過程中普通會發生分叉景象在擴展過程中普通會發生分叉景象 6.氫致開裂氫致開裂 濕硫化氫環境下的一種鋼的損傷方式濕硫化氫環境下的一種鋼的損傷方式 機理:

8、在濕硫化氫環境中鋼發生電化學腐蝕過機理:在濕硫化氫環境中鋼發生電化學腐蝕過程中產生的氫原子進入鋼中程中產生的氫原子進入鋼中,并在鋼的內部缺陷并在鋼的內部缺陷部位部位(主要是非金屬夾雜物與金屬基體的界面主要是非金屬夾雜物與金屬基體的界面)聚集成氫分子,使部分壓力升高到聚集成氫分子,使部分壓力升高到104MPa 煉油安裝中容易發生氫致開裂的設備:煉油安裝中容易發生氫致開裂的設備: 汽油穩定蒸餾塔頂冷凝器、加氫脫硫安裝中汽油穩定蒸餾塔頂冷凝器、加氫脫硫安裝中的廢品冷卻器、汽提塔塔頂冷凝器、油田集輸的廢品冷卻器、汽提塔塔頂冷凝器、油田集輸油管線油管線 氫致開裂的特點氫致開裂的特點 主要在塑性夾雜物部位

9、開裂、裂紋有分段、主要在塑性夾雜物部位開裂、裂紋有分段、并平行于鋼板外表等特征。并平行于鋼板外表等特征。 7.氫腐蝕和高溫損傷氫腐蝕和高溫損傷 機理:鋼暴露于高溫高壓氫環境中,氫吸附、機理:鋼暴露于高溫高壓氫環境中,氫吸附、浸透及分散等過程進入鋼的內部,并于鋼種的浸透及分散等過程進入鋼的內部,并于鋼種的碳元素發生化學反響,生成甲烷碳元素發生化學反響,生成甲烷CH4,同,同時使鋼的的部分發生脫碳景象。隨著甲烷氣體時使鋼的的部分發生脫碳景象。隨著甲烷氣體在微觀缺陷部位主要是晶界處的聚集,導在微觀缺陷部位主要是晶界處的聚集,導致內壓升高并引發裂紋的產生。致內壓升高并引發裂紋的產生。 化學反響式:化學

10、反響式: Fe3C + 4H = 3Fe + CH4 氫腐蝕的斷定:奈耳遜曲線氫腐蝕的斷定:奈耳遜曲線1997年版年版 發生的條件:溫度、氫分壓發生的條件:溫度、氫分壓 微觀特征:外表微觀特征:外表脫碳景象脫碳景象 內部內部部分脫碳景象、晶界裂紋部分脫碳景象、晶界裂紋 典型安裝典型安裝合成氨安裝中的氨合成塔合成氨安裝中的氨合成塔 腐蝕疲勞既可以是僅有一條裂紋,也可以有多條裂紋并存 (多處成核) 根據斷口特征可以準確的把應力腐蝕與腐蝕疲勞區別開來 并多呈鋸齒狀和臺階狀;微觀上裂紋普通沒有分支且裂紋尖端較鈍 9.磨損腐蝕 流動的腐蝕介質對金屬外表即發生腐蝕作用,又存在機械沖刷的條件下導致的金屬破壞

11、。 主要緣由是鈍化膜的破損 高速、湍流、氣泡及固體粒子加速磨損腐蝕疲勞極限下降疲勞極限下降 5.2 化工設備的應力腐蝕化工設備的應力腐蝕 5.2.1 應力腐蝕的定義及發生三要素應力腐蝕的定義及發生三要素 1) 敏感的金屬敏感的金屬; 2) 特定的腐蝕介質特定的腐蝕介質; 3) 應力應力(普通指拉應力,壓應力?應普通指拉應力,壓應力?應力來源主要為焊接和冷變形剩余應力。力來源主要為焊接和冷變形剩余應力。應力集中的影響?應力集中的影響?); 5.2.2 關于應力的描畫關于應力的描畫 1) 只需能使晶面滑移的應力就能引起只需能使晶面滑移的應力就能引起應力腐蝕應力腐蝕; 2) 各種缺陷:設計不當、機械

12、和各種缺陷:設計不當、機械和電弧損傷、熱處置不當構成的外表裂紋、電弧損傷、熱處置不當構成的外表裂紋、焊接缺陷咬邊、未熔合、未焊透、缺焊接缺陷咬邊、未熔合、未焊透、缺肉等肉等 統計結果闡明,應力腐蝕開裂事件中80%是剩余應力呵斥的,任務載荷呵斥的僅占20%。任務載荷呵斥應力腐蝕開裂往往和設計不當有關。 5.2.3 關于介質與環境要素的描畫 介質濃度的影響(對奧氏體不銹鋼) 介質來源(污染、殘留) 平均濃度與部分濃縮 介質形狀(氣液交替) 構造要素死角、縫隙 5.2.4 關于資料要素的描畫 產生應力腐蝕開裂的資料和環境組合 材 料環 境碳鋼及低合金鋼NaOH溶液、NaOH-Na2SiO3溶液,硝酸

13、鹽溶液,HCN溶液,CO+CO2+H2O溶液,CO2+HCN+H2S+NH3,液氧,H2S溶液,海水,混酸H2SO4+HNO3CO3-2+HCO3奧氏體不銹鋼氯化物溶液,海水,高溫水,NaOH溶液連多硫酸,HCl,H2SO4+ NaCl H2S溶液,馬氏體不銹鋼海水、NaCl溶液,NaCl+H2O2溶液,NaOH溶液、NH3溶液,硝酸、硫酸,H2SO4+HNO3溶液,H2S溶液,高溫暖高壓水,高溫堿蒙乃爾 75%NaOH的沸騰溶液,有機氯化物,汞化合物,大于427蒸汽,HF 鎳基合金熔融NaOH,HCN+雜質,260以上的硫,427以上的蒸汽因科乃爾合金HF, NaOH溶液260427水蒸氣+

14、SO2,高濃度Na2S水溶液,濃縮的鍋爐水鈦、鈦合金海水、鹽水、有機酸、熔融NaOH,鹽酸、硫化鈾,三氯乙烯,紅色硝酸 1.碳素鋼化工設備的應力腐蝕開裂 常用碳素鋼如:10號、20號、20g、Q235等強度低,焊接熱影響區脆硬傾向小,發生應力腐蝕開裂的幾率較低。 主要介質: 硝酸鹽溶液、液氨、濕硫化氫、氫氰酸 2.低合金鋼化工設備的應力腐蝕開裂 化工設備常用低合金鋼有:16MnR、15MnVR、 18MnMoNb、07MnCrMoVR等 主要的應力腐蝕開裂發生在濕硫化氫介質中 氫致開裂與應力腐蝕的區別 3.鉻鎳奧氏體不銹鋼化工設備 引起Cr-Ni奧氏體不銹鋼晶間型應力腐蝕的介質和條件介質材 料

15、 的 熱處理狀態 備 注連四硫酸鉀(K2S4O6) 敏化態水中僅含2ppm,室溫下也可產生連多硫酸敏化態室溫下也可產生僅含氧的高溫水固溶態例如,288沸水核反應堆條件下pH10的堿性高溫水固溶態當有縫隙存在時含NaOH的高溫水固溶態例如,316時的10%和45%NaOH硫酸+Cl水溶液固溶態在室溫下也可產生介質材料的熱處理狀態 備 注含Cl的中性水 敏化態即使室溫下也能產生含Cl的高溫水 敏化態例如,在250350時含F的水敏化態室溫下,僅2ppm F也可產生硝酸+Cl的水溶液敏化態海洋和工業大氣敏化態 5.2.5 應力腐蝕開裂的機理 機械化學假設 機械作用使維護膜破裂,金屬活化構成陽極 化學

16、作用電化學腐蝕陽極溶解、陰極析氫 應力腐蝕的機理很復雜,按照左景伊提出的實際,破裂的發生和開展可區分為三個階段: 金屬外表生成鈍化膜或維護膜; 膜部分破裂,產生蝕孔或裂痕源; 裂痕內發生加速腐蝕,在拉應力作用下,以垂直方向深化金屬內部。 應力腐蝕系統概貌“滑移階梯表示圖a金屬外表生成一層維護膜;b金屬在拉應力的作用下產生“滑移變形;c金屬產生較大的“滑移階梯附近維護膜拉破 5.2.6 應力腐蝕裂紋形貌特征應力腐蝕裂紋形貌特征 分叉、樹根狀分叉、樹根狀 泥狀花樣、二次裂紋、扇形花樣、準解泥狀花樣、二次裂紋、扇形花樣、準解理或沿晶等理或沿晶等16MnR在硝酸鹽中的應力腐蝕斷口奧氏體不銹鋼的沿晶應力

17、腐蝕斷口 4種表現方式: 1氫鼓泡HB 2氫致開裂HIC 3應力導向氫致開裂SOHIC 4硫化氫應力腐蝕開裂SSCC 2氫致開裂HIC 金屬內部不同平面上或金屬外表的臨近的氫鼓泡HB的相互銜接而逐漸構成的內部開裂稱為氫致開裂HIC。構成HIC不需求有外部作用壓力。開裂的驅動力是由于氫鼓泡內部壓力的累積而在氫鼓泡周圍構成的高壓。 即使僅含有50 ppm H2S這樣低濃度的水溶液也發現足以引起HIC 含量為含量為1ppm這樣小濃度的水中也發現對這樣小濃度的水中也發現對SCC有敏感性。有敏感性。 碳鋼在金屬溫度小于46時不會出現腐蝕性開裂。在46到82范圍之間,開裂敏感性是堿液濃度的函數。超越82,

18、開裂敏感性也是堿液濃度的函數。堿濃度wt超越2%時,就有能夠發生應力腐蝕開裂。堿濃度wt超越5%時,發生堿應力腐蝕開裂的概率非常大。堿濃度小于5%時開裂敏感性相對較低,但是假設存在部分堿液濃縮條件那么開裂的敏感性顯著添加。 碳鋼運用在氫氧化鈉溶液中的溫度與濃度的極限碳鋼運用在氫氧化鈉溶液中的溫度與濃度的極限 質高強鋼,加水不能完全抑制裂質高強鋼,加水不能完全抑制裂紋的產生。紋的產生。氨應力腐蝕裂紋屬陽極溶解型,氨應力腐蝕裂紋屬陽極溶解型,并普通是穿晶方式擴展。并普通是穿晶方式擴展。 1奧氏體不銹鋼設備在運轉過程中由于硫化氫H2S的腐蝕在外表生成硫化鐵FeS。 2停工、降溫并翻開設備后大氣中的水

19、分和氧與腐蝕產物接觸反響生成連多硫酸,反響式為: 3FeS+5O2 Fe2O3FeO+3SO2 SO2+H2O H2SO3 H2SO3+1/2O2 H2SO4 H2SO4+FeS FeSO4+H2S H2SO4+H2S mH2SxO6+nS 中碳或高碳奧氏體不銹鋼如304/304H和316/316H的焊接熱影響區對SCC特別敏感。低碳含量0.03%在低于427 情況下SCC的敏感性較低。含有穩定化元素的奧氏體不銹鋼如321含Ti和347含Nb經穩定化熱處置后對PTA的SCC敏感性較低。 根據NACE RP 01-70“煉油廠停工期間奧氏體不銹鋼設備連多硫酸應力腐蝕開裂的預防規范中引薦的減少或消

20、除PTA的方法,為了預防連多硫酸應力腐蝕的發生,應在停工之后立刻用堿性水或純堿溶液對設備進展沖洗,并在停工期間用枯燥的氮氣吹掃設備以防止空氣進入。 5.2.8 對應力腐蝕環境中運用的化工設備設計、對應力腐蝕環境中運用的化工設備設計、制造、檢驗的幾項要求制造、檢驗的幾項要求 1、NaOH 溶液溶液 不進展焊后或冷成型后消除應力熱處置的碳鋼不進展焊后或冷成型后消除應力熱處置的碳鋼和低合金鋼在和低合金鋼在NaOH溶液中的運用溫度上限溶液中的運用溫度上限 表表5.2-2 NaOH溶液中的運用溫度上限溶液中的運用溫度上限NaOH溶液分量%2351015203040506070溫度上限9088857670

21、655448434038 2、濕H2S應力腐蝕1腐蝕環境同時符合以下各項條件時即為濕H2S應力腐蝕環境 1)溫度小于等于60+2P ;P為任務壓力表壓,MPa 2) H2S分壓大于等于0.00035MPa;(相當于在常溫水中的溶解度約10PPm) 3)介質中含有液相水或處于露點溫度以下; 4)pH值小于9或介質中有氰化物存在。 5) 工藝評定試板焊縫應在接觸介質的一面進展硬度測試; 6) 焊接接頭不得留下封鎖的中間空隙,必要時應設排氣空; 7) 不得進展鐵素體鋼和奧氏體鋼的異種鋼焊接。 5焊后熱處置 1) 原那么上應盡能夠進展熱處置; 2) 熱處置溫度盡能夠取規范允許的上限; 3) 盡能夠在爐

22、內進展整體熱處置特別對帶有接納的容器筒節; 4) 真實無法進展熱處置的應采用接頭硬度不大于HB185的工藝施焊。 3) 必需進展焊后熱處置。必需進展焊后熱處置。 5.2.9 防止奧氏體不銹鋼應力腐蝕開裂的措施防止奧氏體不銹鋼應力腐蝕開裂的措施 1降低應力降低應力 熱處置熱處置防止敏化景象發生穩定化、防止敏化景象發生穩定化、 固溶固溶 錘擊、噴丸錘擊、噴丸呵斥剩余壓應力形狀呵斥剩余壓應力形狀 2資料選擇資料選擇采用含采用含Ti、Nb的不銹鋼的不銹鋼 3調整焊縫金屬的合金系統調整焊縫金屬的合金系統得到適宜的得到適宜的奧氏體奧氏體+鐵素體的組織構造,參與:鐵素體的組織構造,參與:Ni、Si、Mo等元

23、素等元素表表5.2-3 焊后熱處置對剩余應力的影響焊后熱處置對剩余應力的影響0Cr18Ni11Nb 熱處置6504小時65012小時65036小時9002小時10001小時剩余應力N/mm21001279410511910700噴丸處置對18-8鋼應力腐蝕開裂的影響1噴丸處置2未噴丸處置 5.2.10 化工設備應力腐蝕傾向的預測與檢驗 1介質、環境情況特性、溫度、濃度、 2資料情況選材能否合理 3熱處置情況能否進展、方法、范圍 4歷次檢驗情況客觀現實 5.2.11 化工設備應力腐蝕實例化工設備應力腐蝕實例 1. 液氨對碳剛和低合金鋼的應力腐蝕液氨對碳剛和低合金鋼的應力腐蝕 美國:儲運容器美國:

24、儲運容器3年后,年后,3%發生應力腐發生應力腐蝕開裂蝕開裂 日本:日本:19591972造的液氨球罐造的液氨球罐80%有應有應力腐蝕裂紋力腐蝕裂紋 我國:我國:70年代多次發生液氨儲罐應力腐年代多次發生液氨儲罐應力腐蝕開裂事故蝕開裂事故 液氨容器用鋼的強度越高,產生應力液氨容器用鋼的強度越高,產生應力腐蝕裂紋的傾向就越大。綜合國內外有腐蝕裂紋的傾向就越大。綜合國內外有關液氨貯罐的調查資料可以看出,屈服關液氨貯罐的調查資料可以看出,屈服強度高于強度高于320MPa的鋼材焊制的液氨貯罐,的鋼材焊制的液氨貯罐,幾乎全部都發現有應力腐蝕裂紋;而屈幾乎全部都發現有應力腐蝕裂紋;而屈服強度低于服強度低于2

25、20MPa的低碳鋼貯罐,只需的低碳鋼貯罐,只需極少幾臺存在少量的應力腐蝕裂紋。極少幾臺存在少量的應力腐蝕裂紋。 2. 硫化氫對鋼制化工設備的應力腐蝕 對硫化氫應力腐蝕起促進作用的要素較多,如鋼材的組成、強度、硬度、硫化氫濃度、溶液的pH值、任務溫度、剩余應力等。普通說來,鋼中的S、Ni、H含量越多,鋼的強度、特別是它的硬度越高,就越容易受硫化氫的應力腐蝕。任務介質中硫化氫含量越高,溶液的pH值越小,就越容易產生應力腐蝕裂紋。溫度對硫化氫應力腐蝕的影響,以20左右最為敏感,升高或降低溫度對減弱硫化氫的應力腐蝕都比較有利。在應力要素方面,除薄膜應力外,主要是焊接剩余應力、強行裝配組焊引起的附加應力

26、等。 高濃度的硫化氫及水分與高強度鋼焊縫區的淬硬組織,以及高的部分應力,構成了易于發生硫化氫應力腐蝕環境的特殊組合。 3. 熱堿對鋼制化工設備的應力腐蝕 化工設備的任務介質中,假設含有一定濃度的氫氧化鈉溶液,在溫度較高的特定環境中,會引起碳鋼或合金鋼的應力腐蝕,這種應力腐蝕普通要同時具備三個條件,即高的溫度、高的堿濃度和拉伸應力。關于堿液濃度,實驗以為,濃度為10%的氫氧化鈉溶液可以引起堿脆,而5%的濃度那么不能夠。引起堿液應力腐蝕的拉伸應力,可以是外應力,也可以是內應力,或者是兩者的結協作用。 經過分析,確認高壓釜斷裂主要是由應力腐蝕裂紋引起。雖然釜內的氫氧化鈉溶液濃度僅為5%,但是在內壁的

27、突臺處完全可以呵斥氫氧化鈉的富集,即在此處有能夠存在部分高濃度的堿液。而釜體在此處的橫截面突變,又產生較大的應力集中,使筒體在較高的軸向拉伸應力因應力集中引起和較高濃度的高溫堿液因富集引起作用下產生應力腐蝕斷裂。 4. 一氧化碳等引起的應力腐蝕 近年來,國內外都先后發生過盛裝一氧化碳、二氧化碳混合氣體的容器氣瓶的破裂爆炸事故,這也是由應力腐蝕而產生的容器腐蝕破裂。 在通常的情況下,一氧化碳可以被鐵吸附,在金屬外表構成一層維護膜。但是由于氣瓶反復多次的充氣,瓶壁上的交變應力使這層維護膜遭到破壞,于是在維護膜被破壞的地方,因二氧化碳和水的作用,使鐵發生快速陽極溶解,并構成向縱深方向擴展的裂紋。實驗

28、證明,在無水的一氧化碳氣體中,不存在鋼的應力腐蝕景象。 5. 氯離子引起的不銹鋼容器的應力腐蝕 在實踐產生過程中,這種應力腐蝕往往是由于錯誤操作而引起的。例如化纖織物染色時,用氯化鈉作為助劑參與高溫高壓染色機中導致應力腐蝕。有些設備并不是在正常操作條件下被腐蝕破壞,而是在停頓運轉期間由于含有氯化物的溶液冷凝和濃縮而產生應力腐蝕。國外曾報道過不銹鋼設備在停車期間,由于殘留5%氯化物冷凝液,因此產生應力腐蝕,并呵斥設備走漏的例子。也有些化工設備由于用含氯離子較高的水作水壓實驗,結果放水后殘留的液體被濃縮而產生應力腐蝕。 氯離子引起的奧氏體不銹鋼的應力腐蝕,其裂紋通常都是穿晶型的,并且多數是分枝狀裂

29、紋。 2寧夏化工廠甲醇水分別器的應力腐蝕開裂 甲醇水分別器操作壓力為7.8MPa,操作溫度為50 40。介質主要是H2、CO2、CO、CH3OH等。規格為1800444300mm,材質為07MnNiCrMoVDR。1996年初投用。 1996年10月2日該設備在正常操作運轉時發生突發性爆炸起火。經分析:雖然裂紋是在下筒節鼓肚區附近具有密集氣孔的長度深度為24030mm的陳舊斷口前沿15mm處啟裂,并沿HAZ粗晶區擴展,但是在設備鼓肚前鋼材已存在嚴重的應力腐蝕損傷,檢驗闡明:沿縱縫近縫區以鼓肚部位為中心的殘片斷面內外表存在長約1m、深36mm的晶間開裂。這是因介質中的H2S含量嚴重偏離設計要求小

30、于50ppm,有時到達1000ppm。 3上海寶鋼650m3無水液氨球罐的應力腐蝕裂紋 該球罐的設計壓力:1.724MPa,規格1070044mm,材質07MnCrMoVR,任務介質為無水液氨。1998年4月投入運轉。1999年3月開罐檢驗發現:內外表焊縫有3條裂紋,熱影響區有1條裂紋,母材有17處裂紋 4大慶石化公司1500m3丙烯球罐的裂紋 該球罐規格:1430044mm,材質:07MnCrMoVR,1999年4月投入運用。2001年11月進展開罐檢驗時發現:下極板有三條長3040mm、深1mm的裂紋,取樣管角焊縫內壁有一處754mm的外表裂紋初步判別為應力腐蝕裂紋,打磨至4mm時消除。 典

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