化工设备中不锈钢容器腐蚀与防护措施(新编版)

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化工设备中不锈钢容器腐蚀与

防护措施(新编版)

Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

化工设备中不锈钢容器腐蚀与防护措施

(新编版)

【摘要】本文主要介绍的是不锈钢容器的晶间腐蚀和应力腐蚀、特征和防护措施

【关键词】不锈钢腐蚀防护措施

在化工生产过程中，应用着大量的各种的酸、碱、盐等腐蚀性介质接触的化工机械与设备，特别是处于高温、高压、高流速工况下，这些设备的服饰问题尤为突出，其中不锈钢忧郁优良的耐腐蚀性和良好的热塑性，冷变形能力及可焊性而成为化工行业中重要的耐腐蚀材料。但是不锈钢的耐腐蚀性还是有针对性的，它在空气、水、中性介质及各种氧化介质中是稳定的，而在其他的一些介质中则可能发生腐蚀破坏，腐蚀破坏一般为不锈钢化工设备中局部腐蚀破坏，最常见得是晶间腐蚀和应力腐蚀。

1.晶间腐蚀

不锈钢的晶间腐蚀是不锈钢晶粒边界在特定的腐蚀介质中受到腐蚀，使晶粒之间丧失活动的一种局部破坏，一般Cr－Ni奥氏体不锈钢在焊接构件的焊缝热影响区活构建经过450℃－850℃温度区间且停留足够时间时，易发生精简腐蚀；不锈钢在含有卤素离子和盐溶液中，尤其是在含Cl离子的溶液中易发生孔蚀，形成蚀孔或者蚀坑。在金相显微镜和扫描电镜下观察晶间腐蚀部位的金相组织，可以明显的看到不锈钢的晶间由于腐蚀而变宽，多呈网状，严重时还有晶粒脱落的现象。

常见的晶间腐蚀应用贫铬理论课得到很好的解释。

Cr－Ni奥氏体不锈钢在使用前或冶金厂出厂交货状态多为固溶处理状态，就是将不锈钢加热到高温（1000－1500℃左右）保温后快冷（一般为水冷），当Cr－Ni奥氏体不锈钢含碳量在0.02%－0.03%以上时（随钢种含Ni量而异）碳在钢中便处于过饱和状态，随后，在不锈钢加工和设备、构件的制造使用过程中，若再经过450℃－850℃温度加热，则钢中过饱和的碳就会向晶界扩散，析出并与附近

的铬形成铬碳化物。在常用的Cr－Ni奥氏体不锈钢中，这种碳化物一般为Cr23C5，这种碳化物含有较高的Cr，所以铬碳化物沿晶界沉淀就导致了碳化物周围钢的基体中Cr浓度降低，形成贫铬区。当铬碳化物沿晶界沉淀成网状时，贫铬区也连接成网状，不锈钢耐腐蚀是由于在介质作用下，钢中含有足以使钢在此介质中钝化的铬量，但是在贫铬区由于铬含量不足，使钝化能力降低，甚至消失。而奥氏体本身具有足够钝化能力，因此在腐蚀介质作用下，晶界附近成网状的贫铬区便优先溶解而产生晶间腐蚀。

2.应力腐蚀

不锈钢的应力腐蚀是在静拉伸应力与特定的腐蚀环境共同作用下发生的一种腐蚀，而应力腐蚀破裂是不锈钢局部腐蚀破坏中最常见、危害最大的一种。构成应力腐蚀破裂有三个条件：一是要有足够大的拉伸应力（超过某一极限值），二是要求特定的腐蚀环境，三是金属材料要具有特定的合金成分和组织。

应力除了由载荷产生的工作应力外，更多的是来自制造过程中，如冷加工、焊接、热加工、热处理以及装配过程中引起的残余应力。

各种现场事故表明，由后者引发的应力腐蚀破坏约占80%左右，因此，认为在生产实践中有相当数量的应力腐蚀破裂石油加工安装不当引起的。

应力腐蚀破裂可分为两个阶段。第一阶段为腐蚀引起裂纹或蚀坑的阶段，也即是导致应力集中的裂纹源生孕育阶段，常称为潜伏期或诱导期，接着为裂纹的扩展阶段，即由裂纹源或蚀坑发展到单位面积所能承受的最大载荷的极限应力值时的阶段，最后是失稳得尅问扩展阶段，即破裂期。第二阶段受应力影响相对较小，时间长，约占破裂时间的90%。如果材料在一开始使用时就存在裂纹或蚀坑等缺陷，则应力腐蚀破裂过程只有雷文扩展和失稳快速断裂两个阶段，所以应力腐蚀可能发生在很短的时间内，也可能发生在几年以后。

不锈钢应力腐蚀的微观形貌多为穿晶型。但也多见穿晶沿晶混合型，裂纹宽度较小，而扩展较深，裂纹主干又有分枝，典型裂纹多貌似落叶后的树干和树枝，裂纹尖端较锐利，裂纹扩展方向一般垂直于施加应力方向。

不锈钢的应力腐蚀的宏观断口呈脆性断裂。断口的微观形貌，