影响腐蚀的结构因素与防腐结构设计.pptx

均匀腐蚀与局部腐蚀的区别
危害性：
均匀腐蚀速率可测、破坏易防－－腐蚀裕量
局部腐蚀局部腐蚀速率远远高于全面腐蚀、
破坏无先兆、危害性大
事故比例(日本十年化工机械破坏事例统计)：
均匀腐蚀：%
局部腐蚀：88%（%，%，
%，%，
%, %）
局部腐蚀－－结构设计因素
力学因素、几何因素、异种金属偶解等因素
力学因素－－应力与腐蚀介质共同作用－－
应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀
应力腐蚀破裂（SCC）
H2S溶液塔设备人孔衬里结构
1—316L焊环
2—20Mn Mo法兰
3—316L衬里(3mm厚)
4—316L人孔接管
5—塔壁复合板（22g—316L）
贴合不好－－局部间隙－－应力过高－－运行45天后－－100mm轴向裂纹
力学因素
碳钢碱泵应力腐蚀破裂
泵体与管线刚性连接
－－法兰处附加应力大
－－应力腐蚀开裂
力学因素
与其它设备管线连接的
位差考虑不周
－－管间空间死区
－－溶液喷溅引起交替
湿态与干态
－－水中氯化物浓集
－－不锈钢胀管颈部
应力腐蚀开裂
立式不锈钢冷凝器换热管应力腐蚀开裂
力学因素
应力与破裂时间的关系
－－有效应力低于某一
应力水平就不会发生SCC
－－应力值越大，到达破裂
的时间越短。
应力腐蚀产生条件
应力与腐蚀介质联合作用
应力为拉应力：工作载荷、制造应力、装配应力
（残余应力造成的SCC事故远高于工作应力所占比例，
其中以焊接残余应力为最）
力学因素
应力腐蚀破裂速度
潜伏期（诱导期）－－腐蚀引起裂纹或蚀坑，
受应力影响小，时间长－－约占破裂总时间的90%
裂纹扩展阶段－－裂纹源或蚀坑发展到极限应力值
破裂期－－失稳纯力学裂纹扩展阶段
~3mm/h，远远大于无应力存在时
的局部腐蚀速度（如孔蚀等），但又比单纯力学断裂速度
小得多。例如，钢在海水中的SCC断裂速度为孔蚀的106倍，
而比纯力学断裂速度几乎低10个数量级－－应力水平不同
力学因素
（a）晶间裂纹； （b）穿晶裂纹； （c）混合型裂纹
应力腐蚀破裂裂纹形态模式
力学因素
（a）沿晶断裂（晶间裂纹）：
碳钢、高强钢、铝合金、铜合金等，多半是沿晶断裂。
（b）穿晶断裂（穿晶裂纹）：
奥氏体不锈钢、镁合金等大多是穿晶断裂。
（c）混合断裂（混合型裂纹）：
钛合金
应力腐蚀破裂裂纹形态
金属－－环境体系不同，将出现不同的裂纹形态
力学因素
现有解释SCC机理的学说
电化学阳极溶解理论
氢脆理论
膜破裂理论
化学脆化－机械破裂两阶段理论
腐蚀产物楔入理论
应力吸附破裂理论
应力腐蚀机理
力学因素