??????? ○2硝脆
??????? 在生產(chǎn)氮肥及硝酸鹽工廠,出現(xiàn)低碳鋼在濃硝酸鹽中的應(yīng)力腐蝕開裂或斷裂的現(xiàn)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(shí)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(dāng)提高溶液的Ph值。
??? ○3液氨引起的應(yīng)力腐蝕
??????? 液氨應(yīng)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(dāng)材料受拉力應(yīng)變后,保護(hù)膜被破壞。暴露出的新鮮表面(滑移臺(tái)階)與有氧膜的金屬表面組成微電池,產(chǎn)生快速溶解。在沒有其他雜質(zhì)存在時(shí),O2能夠在裸露金屬表面上再成膜,抑制應(yīng)力腐蝕破裂的產(chǎn)生,當(dāng)氨中同時(shí)溶有N2時(shí),有于O2和N2在滑移臺(tái)階上產(chǎn)生了“競爭吸附”,組織部分滑移臺(tái)階的再鈍化,從而增加鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性。
??? 氨脆的控制措施:a、選擇強(qiáng)度低于540MPa的鋼種。b、充分回火和退火,消除殘余應(yīng)力。c、儲(chǔ)罐加保溫層,將液氨低溫保存(10℃以下)。d、液氨中加入冷凍機(jī)油、菜籽油或硅油作為緩蝕劑。
??? (3)點(diǎn)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(shí)往往有侵蝕性陰離子(Cl-)與氧化劑共存的條件下。
??????? 點(diǎn)蝕的防護(hù)與控制:a、添加緩蝕劑。一般來說,對(duì)金屬或合金的全面腐蝕有緩蝕作用的化合物對(duì)點(diǎn)蝕也有抑制作用。b、陰極保護(hù)。將原本處于點(diǎn)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(hù),防止點(diǎn)蝕。c、合理選擇耐蝕性材料。Cr、Mo、N等元素的含量越高,抗點(diǎn)蝕性能越好。
??? (4)晶間腐蝕。當(dāng)奧氏體鋼經(jīng)歷相當(dāng)于敏化溫度條件的熱處理時(shí),便會(huì)沿晶界析出碳化物。由于碳較鉻向晶界擴(kuò)散的速度快,晶界及其鄰近區(qū)域的鉻就會(huì)被大量消耗而來不及補(bǔ)充,從而使晶界區(qū)域出現(xiàn)貧鉻現(xiàn)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(duì)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(yīng)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(zhì)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(jìn)行穩(wěn)定化處理。e、對(duì)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(jìn)入的微量的氫,在應(yīng)力(外加的或殘余)的協(xié)同作用下,可以導(dǎo)致材料的脆化并促進(jìn)開裂,成為氫脆或內(nèi)氫脆。
??? 控制措施:a、對(duì)于未出現(xiàn)裂紋的具有內(nèi)氫脆趨勢的材料,可以通過排氫處理,使材料恢復(fù)到未充氫時(shí)的水平。b、采用適當(dāng)?shù)墓に嚰昂婵咎幚?,降低鋼中的含氫量。c、若有可能,降低材料的強(qiáng)度或采用局部回火,降低關(guān)鍵部位的局部強(qiáng)度。d、降低導(dǎo)致回火脆性的雜質(zhì),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(xiàn)。
??????? 外壁有油漆防護(hù)層的容器,如果防護(hù)層完好,而且也沒發(fā)現(xiàn)其它可疑跡象,一般不用清除防護(hù)層來檢查金屬外壁的腐蝕情況;對(duì)于外面有保溫層或其它覆蓋層的壓力容器,如果保溫層對(duì)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(xiàn)泄漏或者其它可能發(fā)生腐蝕的跡象,則應(yīng)該在可疑之處拆除保溫層進(jìn)行全面檢查。
??????? 直觀檢查后,如發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)壁或者外壁有均勻腐蝕或者局部腐蝕的情況,應(yīng)測量被腐蝕的部位的剩余厚度,進(jìn)而確定器壁的腐蝕厚度以及腐蝕速率。發(fā)現(xiàn)腐蝕缺陷后要及時(shí)處理,一般原則是以下幾個(gè)方面。
??????? (1)當(dāng)內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕或者斷裂腐蝕時(shí),要停止使用。如果腐蝕是微小的,可以根據(jù)具體的情況,在進(jìn)行適當(dāng)處理之后再使用。
??????? (2)發(fā)現(xiàn)分散點(diǎn)腐蝕時(shí),如果不妨礙工藝操作的話(腐蝕深度要小于計(jì)算壁厚的一半),可以對(duì)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(jì)算厚度的原則再做縮小檢驗(yàn)間隔期限、繼續(xù)使用、降壓使用或判廢的處理。
????? 3.結(jié)語
??? 壓力容器腐蝕對(duì)設(shè)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(duì)此進(jìn)行分析、討論和研究,采取及時(shí)有效的防護(hù)措施,就可以減緩或者抑制由于腐蝕帶來的破壞,確保設(shè)備安全的運(yùn)行。
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