影響腐蝕的結(jié)構(gòu)因素與防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-19 12:57 本頁(yè)面
【正文】 影響腐蝕的結(jié)構(gòu)因素 腐蝕過(guò)程總是從材料與介質(zhì)界面上開(kāi)始的 ，任何可能引起材料或介質(zhì)特性改變的 因素 都會(huì)使整個(gè)腐蝕進(jìn)展發(fā)生變化。 影響腐蝕的結(jié)構(gòu)因素 舉例 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造方法以及安裝上的錯(cuò)誤或者考慮不周，可能造成材料的表面特性和力學(xué)狀態(tài)的改變（應(yīng)力集中、焊接殘余應(yīng)力、溫差應(yīng)力、附近應(yīng)力等）－－應(yīng)力腐蝕破裂。 ? 異種材料組合－－電偶腐蝕 ? 結(jié)構(gòu)幾何形狀不合理－－縫隙腐蝕 均勻腐蝕與局部腐蝕的區(qū)別 ? 危害性： 均勻腐蝕 速率可測(cè)、破壞易防－－腐蝕裕量 局部腐蝕 局部腐蝕速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全面腐蝕、 破壞無(wú)先兆、危害性大 事故比例 (日本十年化工機(jī)械破壞事例統(tǒng)計(jì) )： 均勻腐蝕 ： % 局部腐蝕 ： 88%（應(yīng)力腐蝕 %，孔蝕 %， 腐蝕疲勞 %，晶間腐蝕 %， 高溫氧化 %, 氫脆 %） 局部腐蝕－－結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素 ?力學(xué)因素、幾何因素、異種金屬偶解等因素 ?力學(xué)因素 －－應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共同作用－－ 應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、磨損腐蝕 應(yīng)力腐蝕破裂（ SCC） H2S溶液塔設(shè)備人孔襯里結(jié)構(gòu) 1— 316L焊環(huán) 2— 20Mn Mo法蘭 3— 316L襯里 (3mm厚 ) 4— 316L人孔接管 5— 塔壁復(fù)合板（ 22g— 316L） 貼合不好－－局部間隙－－應(yīng)力過(guò)高－－運(yùn)行 45天后－－100mm軸向裂紋 力學(xué)因素 碳鋼堿泵應(yīng)力腐蝕破裂 泵體與管線(xiàn) 剛性連接 －－法蘭處附加應(yīng)力大 －－應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 力學(xué)因素 與其它設(shè)備管線(xiàn)連接的 位差 考慮不周 －－管間空間 死區(qū) －－溶液噴濺引起 交替 濕態(tài)與干態(tài) －－水中氯化物 濃集 －－不銹鋼 脹管頸部 應(yīng)力腐蝕 開(kāi)裂 立式不銹鋼冷凝器換熱管應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 力學(xué)因素 應(yīng)力與破裂時(shí)間的關(guān)系 －－有效應(yīng)力 低于 某一 應(yīng)力水平就 不會(huì) 發(fā)生 SCC －－應(yīng)力值 越大 ，到達(dá)破裂 的時(shí)間 越短 。 應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生條件 ? 應(yīng)力與腐蝕介質(zhì) 聯(lián)合作用 ? 應(yīng)力為 拉應(yīng)力 ：工作載荷、制造應(yīng)力、裝配應(yīng)力 （ 殘余應(yīng)力 造成的 SCC事故遠(yuǎn)高于工作應(yīng)力所占比例， 其中以焊接殘余應(yīng)力為最） 力學(xué)因素 應(yīng)力腐蝕破裂速度 ?潛伏期（誘導(dǎo)期）－－腐蝕引起裂紋或蝕坑， 受應(yīng)力影響小，時(shí)間長(zhǎng) －－約占破裂總時(shí)間的 90% ?裂紋擴(kuò)展階段－－裂紋源或蝕坑發(fā)展到極限應(yīng)力值 ?破裂期－－失穩(wěn)純力學(xué)裂紋擴(kuò)展階段 SCC斷裂速度約為 ~3mm/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無(wú)應(yīng)力存在時(shí) 的局部腐蝕速度（如孔蝕等），但又比單純力學(xué)斷裂速度 小得多。 例如，鋼在海水中的 SCC斷裂速度為孔蝕的 106倍， 而比純力學(xué)斷裂速度幾乎低 10個(gè)數(shù)量級(jí)
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