??????? ○2硝脆
??????? 在生產氮肥及硝酸鹽工廠,出現低碳鋼在濃硝酸鹽中的應力腐蝕開裂或斷裂的現象,稱為“硝脆”。是低碳鋼的沿晶陽極溶解。
??? 10Fe+6NO3-+3H2O→5Fe2O3+6OH-+3N2
??? 隨著硝酸鹽水解時Ph值的降低,硝脆的趨勢增加。
??? 硝脆的控制措施:a、選擇合適的含碳量0.20%。b、冷軋鋼材可減低硝脆的敏感性。c、盡量降低鋼中硫、磷、砷的含量。d、盡可能降低硝酸鹽的濃度。e、盡可能降低硝酸鹽的溫度。f、適當提高溶液的Ph值。
??? ○3液氨引起的應力腐蝕
??????? 液氨應力腐蝕斷裂屬于穿晶型。除NH3外,必須還要含有O2和N2。在含氧的液氨中,鋼表面吸附氧形成氧膜,當材料受拉力應變后,保護膜被破壞。暴露出的新鮮表面(滑移臺階)與有氧膜的金屬表面組成微電池,產生快速溶解。在沒有其他雜質存在時,O2能夠在裸露金屬表面上再成膜,抑制應力腐蝕破裂的產生,當氨中同時溶有N2時,有于O2和N2在滑移臺階上產生了“競爭吸附”,組織部分滑移臺階的再鈍化,從而增加鋼的應力腐蝕斷裂敏感性。
??? 氨脆的控制措施:a、選擇強度低于540MPa的鋼種。b、充分回火和退火,消除殘余應力。c、儲罐加保溫層,將液氨低溫保存(10℃以下)。d、液氨中加入冷凍機油、菜籽油或硅油作為緩蝕劑。
??? (3)點腐蝕又稱小孔腐蝕或孔蝕,常發(fā)生在易鈍化金屬或合金中,同時往往有侵蝕性陰離子(Cl-)與氧化劑共存的條件下。
??????? 點蝕的防護與控制:a、添加緩蝕劑。一般來說,對金屬或合金的全面腐蝕有緩蝕作用的化合物對點蝕也有抑制作用。b、陰極保護。將原本處于點蝕電位區(qū)的金屬電位陰極極化到鈍態(tài)電位區(qū),即可使其處于“完全鈍化”狀態(tài)而得到保護,防止點蝕。c、合理選擇耐蝕性材料。Cr、Mo、N等元素的含量越高,抗點蝕性能越好。
??? (4)晶間腐蝕。當奧氏體鋼經歷相當于敏化溫度條件的熱處理時,便會沿晶界析出碳化物。由于碳較鉻向晶界擴散的速度快,晶界及其鄰近區(qū)域的鉻就會被大量消耗而來不及補充,從而使晶界區(qū)域出現貧鉻現象。在腐蝕溶液中,不貧鉻的晶粒處于鈍化而貧鉻的晶間區(qū)處于活態(tài),晶間貧鉻區(qū)相對一般含鉻量正常的晶粒部位來說是陽極,在這種大陰極小陽極耦合加速效應影響下晶間腐蝕加速。
??????? 防止和控制奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的措施:a、降低C/N/P等有害雜質元素的含量,提高鋼的純凈度。b、添加少量穩(wěn)定化元素,控制晶界吸附和晶界沉淀。c、采用固溶處理,抑制在晶界析出碳化物。d、在敏化溫度以上進行穩(wěn)定化處理。e、對冷加工和敏化溫度處理場合,先冷加工,后熱處理。f、增加晶界面積,分散沉淀相。
??? (5)氫脆。在壓力容器殼體材料和受壓部件制造和裝配過程中已進入的微量的氫,在應力(外加的或殘余)的協同作用下,可以導致材料的脆化并促進開裂,成為氫脆或內氫脆。
??? 控制措施:a、對于未出現裂紋的具有內氫脆趨勢的材料,可以通過排氫處理,使材料恢復到未充氫時的水平。b、采用適當的工藝及烘烤處理,降低鋼中的含氫量。c、若有可能,降低材料的強度或采用局部回火,降低關鍵部位的局部強度。d、降低導致回火脆性的雜質,如硫、磷。
??? 2.壓力容器的腐蝕檢查
??????? 由于容器外壁的腐蝕通常是均勻腐蝕或局部腐蝕,所以用直觀的檢查方法就可以發(fā)現。
??????? 外壁有油漆防護層的容器,如果防護層完好,而且也沒發(fā)現其它可疑跡象,一般不用清除防護層來檢查金屬外壁的腐蝕情況;對于外面有保溫層或其它覆蓋層的壓力容器,如果保溫層對器壁沒有腐蝕作用,或者容器殼有防腐層,在保溫層正常的情況下,也不需要拆除保溫層,但是如果發(fā)現泄漏或者其它可能發(fā)生腐蝕的跡象,則應該在可疑之處拆除保溫層進行全面檢查。
??????? 直觀檢查后,如發(fā)現容器內壁或者外壁有均勻腐蝕或者局部腐蝕的情況,應測量被腐蝕的部位的剩余厚度,進而確定器壁的腐蝕厚度以及腐蝕速率。發(fā)現腐蝕缺陷后要及時處理,一般原則是以下幾個方面。
??????? (1)當內壁發(fā)現晶間腐蝕或者斷裂腐蝕時,要停止使用。如果腐蝕是微小的,可以根據具體的情況,在進行適當處理之后再使用。
??????? (2)發(fā)現分散點腐蝕時,如果不妨礙工藝操作的話(腐蝕深度要小于計算壁厚的一半),可以對缺陷不作處理而繼續(xù)使用。
??????? (3)均勻腐蝕和局部腐蝕要遵照剩余厚度不小于計算厚度的原則再做縮小檢驗間隔期限、繼續(xù)使用、降壓使用或判廢的處理。
????? 3.結語
??? 壓力容器腐蝕對設備的安全使用有很大的威脅,不能忽視。只要我們弄清楚腐蝕的原因,對此進行分析、討論和研究,采取及時有效的防護措施,就可以減緩或者抑制由于腐蝕帶來的破壞,確保設備安全的運行。
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