【正文】 物SCC的微觀形貌呈典型的穿晶及多分支特征?！　?00系列和一些鎳基合金在拉伸應力、溫度和含氯化物水溶液的共同作用下的環(huán)境開裂。 　　△影響因素　　1）氯化物含量、pH、溫度、應力、氧的存在和合金成分。干濕或蒸汽和水的交替變換也會有助于開裂。　　6）開裂通常發(fā)生在金屬溫度高于60℃環(huán)境。 　　9）敏感性最高的是含鎳8%到12%?！　　鲹p傷外觀或形貌 　　1）裂紋的特征是有許多分支，目測可以發(fā)現(xiàn)表面龜裂現(xiàn)象?！　　黝A防與減緩 　　1）用含氯化物低的水試壓，并盡快干燥?！　　　S表面其它細小裂紋在PT檢查后顯示的十分明顯 　　　　304SS儀表管在保溫下的外部開裂　　　　 連多硫酸應力腐蝕開裂　　連多硫酸（H2SXO6）應力腐蝕開裂在催化裂化、脫硫、加氫裂化、催化重整裝置中容易發(fā)生?！　?）停工、降溫并打開設備后大氣中的水分和氧與腐蝕產(chǎn)物接觸反應生成連多硫酸，反應式為：　　3FeS+5O2 Fe2O3 　　2）焊接或高溫使用環(huán)境中暴露于400～815℃時材料被敏化。 　　腐蝕疲勞是疲勞開裂的一種形式，在循環(huán)負荷和腐蝕的聯(lián)合作用下發(fā)生的。　　斷口特征：宏觀斷口與疲勞斷口有一定相似性，但斷口上可見明顯的腐蝕產(chǎn)物存在。 　　在交變應力和腐蝕介質(zhì)同時作用下，金屬的疲勞強度或疲勞壽命降低的現(xiàn)象。 　?。?）與應力腐蝕破裂相比，腐蝕疲勞裂紋主要為穿晶型?！　?）在循環(huán)鍋爐，損傷首先發(fā)生在支柱附件的水側(cè)?！　?）硫化環(huán)境，裂紋有相近的外觀，充滿硫化物垢?！　⊥牧鞲g：幾何形狀突變－高速介質(zhì)沖擊－金屬表面成湍流　　空蝕：金屬與介質(zhì)間作高速相對運動，如輪船螺旋漿－表面蜂窩狀。嚴重磨損一般多發(fā)生在流速大，而且流動方向不斷改變的區(qū)域，如回彎頭、T字型接頭。如果流體中夾有汽泡或固體懸浮物時，則最易發(fā)生磨損腐蝕?！　　　?nèi)壁破損嚴重，亞弧焊焊道已不存在，在整個焊道內(nèi)側(cè)形成一圈深淺不一的坑，有的已接近滲漏　　　　加熱爐進口大小頭穿孔　　　　加熱爐進口大小頭沖蝕　　　　材質(zhì)劣化是指設備材料在溫度或介質(zhì)等因素作用下，金相組織或材料組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導致耐腐蝕性能下降，或沖擊韌性等力學性能指標降低的過程。在氫處理、重整、加氫裂化等裝置中，溫度超過260℃，氫的分壓大于689kPa，就有可能發(fā)生氫分子在鋼的表面分解為原子氫而發(fā)生腐蝕。濕蒸汽發(fā)生器（直流式鍋爐）爐管同樣發(fā)生多起爆管事故。給水中含氧量為2mg/l，并含有氯離子為210mg/l，均遠遠高于技術(shù)要求。通過幾年運行，事故不再發(fā)生。　　溫度低于427℃時，石墨化速率極慢；溫度越高，石墨化速率越快。石墨化速率很難預測，工程使用經(jīng)驗為溫度高于538℃時熱影響區(qū)嚴重石墨化僅需5年，而454℃時輕微石墨化需要30～40年。石墨化的同時還可能伴隨有球化、蠕變現(xiàn)象。退火鋼的抗球化性能比正火鋼強，粗晶粒鋼的抗球化性能比細晶粒鋼強，硅鎮(zhèn)靜鋼的抗球化性能比鋁鎮(zhèn)靜鋼強?！　∏蚧话隳恳暀z測不可見或不明顯，主要通過金相分析判斷。 　　受影響材料 ：炭鋼、低合金鋼、不銹鋼、高鉻鎳合金。　　4）碳在碳鋼和低合金鋼表面反應生成一個硬脆結(jié)構(gòu)，冷卻時會開裂或破碎。　　預防與減緩 　　1）滲碳深度通過金相檢查，檢查硬度增加和延性降低，晚期體積增加?！　z查 ：　　1）硬度、金相、渦流方法。脫碳發(fā)生在高溫環(huán)境的熱處理過程中，包括暴露在火中或在高溫氣體環(huán)境中，碳鋼和低合金鋼受影響?！　?）潛在的室溫抗拉強度和蠕變強度損失可能發(fā)生。常見的機械損傷有機械疲勞、機械磨損、超壓、蠕變等?！　。l(fā)生硫化氫應力腐蝕開裂；　　，熱疲勞是主要原因。1安培直流雜散電流在一根鋼管上流進流出，一年內(nèi)將導致大約10公斤金屬腐蝕?！　）當管道任意點上的管地電位較自然電位正向偏移≥100mV或管道附近土壤表面電位梯度＞，應采取直流排流保護或其它防護措施?！　∷?、埋地壓力管道不停輸補強與排流工程技術(shù)體系　　1）管地電位的連續(xù)動態(tài)監(jiān)測 　　　　　　采用數(shù)據(jù)記錄儀記錄管地電位隨時間的變化 　　2）雜散電流測繪（SCM）　　能夠快速地評價從地表至管線間的雜散電流，精確定出雜散電流的流入、流出點，分辨雜散電流的頻率和方向，十分方便　　　　雜散電流檢測案例1　　　　雜散電流檢測案例2　　　　上海某地鐵沿線燃氣管道4 ～ 6時（地鐵啟運）　　　　上海某地鐵沿線燃氣管道16 ～ 18時（地鐵高峰）　　　　上海某地鐵沿線燃氣管道20 ～ 22時（地鐵停運）　　結(jié)論 …　　燃氣管道因地鐵雜散電流年腐蝕穿孔5至7處　　　　雜散電流檢測案例3　　　　北京某高壓管線　　該測試點位于動車組西測試樁，斜上方有高壓線?！　⌒g(shù)語: 　　參比電極： 　　一種不極化電極，可用于測量管/地電位，它具有穩(wěn)定的氫標電位。　　Voff 斷電電位：　　斷開陰極保護電流后瞬間直接測得的管/地電位。若要用時，應考慮排 除其IR降成分?！　”Ｗo率計算公式為：　　　　式中 TC—保護率。 　　管地電位：用與土壤相接觸的參比電極測得的管道對地電位。　　Von通電電位：施加陰極保護電流情況下測得的管/地電位。在一些不易接近的地方，有時也用金屬電極（如Zn）。 　　　　四、腐蝕防護　　 （供應、耐蝕、成本、強度、加工性、外觀等因素）　　　　　　　　　　 降溫、降速、除氧、改變濃度　　（電鍍、涂料）　?。ú讳P鋼）　　腐蝕控制的途徑控制因素　 防腐途徑舉例提高體系的改變材料因素加入高電位合金元素鉻鋼中加鎳改變表面因素 鍍鎳、橡膠襯改變環(huán)境因素 H+、O2增強陽極控制改變材料因素 鐵中加鉻、SST中加銅改變表面因素 鋼鍍鉻，SST拋光改變環(huán)境因素 鉻酸鹽，外加電流增強陰極控制改變材料因素 工業(yè)鎂中加錳改變表面因素鍍析氫過電位高合金鍍層鋼件鍍鋅改變環(huán)境因素 提高PH,減少含氧增強電阻控制改變材料因素在金屬半導體體系中減小腐蝕電流的情況改變表面因素某些絕緣性保護層提高金屬耐蝕性改變環(huán)境因素改變環(huán)境以增加電阻干燥土壤或砂石　　防腐蝕設計　　正確的選擇材料　　防腐蝕措施的選擇和設計　　防腐蝕結(jié)構(gòu)設計－防止電偶（50mv）、防止縫隙、防止磨損、避免熱電池腐蝕和冷凝液腐蝕　　防腐蝕強度設計　　制造和安裝質(zhì)量－焊接、熱處理、檢修等　　管道預定壽命的估算　　陰極保護　　電化學防腐技術(shù)　　犧牲陽極CP；強制電流CP　　排流保護：直接排流、極性排流、強制排流、接地排流　　陰極保護的意義：第三方　　陰極保護準則　　 VS CSE　　　　。當管道上任意一點上的交流干擾電壓都小于4V時，可不采取交流干擾防護措施；高于此值時應采用交流密度進行評估。　　例如1A直流雜散電流在一根鋼管上流進流出，一年內(nèi)將導致大約10kg金屬的蝕失 　　2）交流雜散電流　　源于交流電氣化鐵路、輸配電線路及其系統(tǒng)，通過阻抗、感抗、容抗耦合而對相鄰的埋地管道或金屬體造成干擾。在規(guī)定的電路中流動的電流，其中一部分自回路中流出，流入大地、水等環(huán)境中，形成了雜散電流。三通主線為換熱后280℃290℃的原料與循環(huán)氫，支線為50℃～60℃的同種原料，通過調(diào)節(jié)閥在三通處混合?！　?）含氫氣氛的爐管、加氫重整的管道與設備。 　　2）脫碳的程度和深度與溫度和暴露時間有關(guān)?！　?）晚期用RT、UT、磁性?！　?）選擇有抗?jié)B碳能力的合金，包括有強的表面氧化物或硫化物膜形成元素（硅和鋁）的合金?！　?）碳化導致高溫蠕變延展性的降低、室溫機械性能（特別是強度/延展性）的降低、焊接性能和耐蝕性能的降低。 　　2）炭化環(huán)境：高的氣相碳（碳氫化合物，焦碳，富含CO、CO甲烷、乙烷）和低的氧含量（很少的O2或蒸汽）?！　∏蚧念A防措施主要有：　　1）減少在高溫環(huán)境中的暴露時間；　　2）降低金屬壁溫；　　3）使用耐球化損傷的金屬材料。球化易發(fā)生部位主要有催化裂化裝置、催化重整裝置和焦化裝置中的高溫管，加熱爐爐管以及其他服役溫度高于454℃的所有碳鋼、低合金鋼制管道?！　　　?球化　　球化是指在440～760℃溫度范圍內(nèi)，碳鋼中的滲碳體由于獲得能量將發(fā)生遷移和聚集，形成晶粒粗大的滲碳體并夾雜于鐵素體中，其滲碳體會從片狀逐漸轉(zhuǎn)變成球狀，稱為球化?！　∈装l(fā)生下列部位：催化裂化裝置中的熱壁管道、延遲焦化裝置中的熱壁管道、焦化爐管、乙烯裂解裝置中的裂解爐管以及服役溫度在441℃至552℃之間的省煤器管件、蒸汽管道等。低合金鋼的Mo含量≥1%（質(zhì)量比）時易發(fā)生石墨化，%（質(zhì)量比）的Cr元素可防止石墨化。　　 石墨化　　石墨化是指長期暴露在427～596℃溫度范圍內(nèi)的金屬材料，其珠光體顆粒分解成鐵素體顆粒和石墨的過程。這些結(jié)果均說明失效為氫腐蝕機制?！　∽⒄羝艿啦牧蠟?0g，管道尺寸為Φ12714?！　≌羝艿乐邪l(fā)生氫腐蝕的條件為蒸汽壓力3～19MPa、蒸汽溫度為315～510℃，并且要由腐蝕過程的陰極析氫及腐蝕過程所促進的“汽水反應”（3Fe+4H2O→Fe3O4+8H），提供原子氫的來源。 　　高溫氫腐蝕475℃脆斷脫碳鈦氫化晶粒增長回火脆化金屬粉化軟化（球化）石墨化液態(tài)金屬脆化滲氮應變老化σ相脆化滲碳脫金屬腐蝕異金屬焊縫開裂再熱裂紋　 　 　 　　 氫腐蝕（高溫氫侵蝕）　　氫腐蝕是蒸汽管道、鍋爐管與石油化工臨氫高溫裝備中較常見的失效模式。對泄漏管段進行了流場分析，上圖為整體和局部的流場分布圖。　　沖刷腐蝕也稱磨損腐蝕，介質(zhì)流向突然發(fā)生改變，對金屬及金屬表面的鈍化膜或腐蝕產(chǎn)物層產(chǎn)生機械沖刷破壞作用，同時又對不斷露出的金屬新鮮表面發(fā)生激烈的化學或電化學腐蝕，從而造成比其他部位更為嚴重的腐蝕損傷，故腐蝕速度較快。　　沖刷　　沖刷是管道內(nèi)的介質(zhì)對管壁的長期沖刷，造成了管壁壁厚的減薄，當管壁的厚度不能滿足強度要求時，就會在管道沖刷部位產(chǎn)生沖刷磨損破壞。 　　　　是指溶液與材料以較高速度作相對運動時，沖刷和腐蝕共同引起的材料表面損傷現(xiàn)象。在橫截面，裂紋可能表現(xiàn)為有大量波辮的球根狀。 　　腐蝕疲勞既可以是僅有一條裂紋，也可以有多條裂紋并存（多處成核）　　根據(jù)斷口特征可以準確的把應力腐蝕與腐蝕疲勞區(qū)別開來 　　并多呈鋸齒狀和臺階狀；微觀上裂紋一般沒有分支且裂紋尖端較鈍　　不銹鋼在任何腐蝕介質(zhì)中均可產(chǎn)生腐蝕疲勞　　如何判斷機械疲勞和腐蝕疲勞？ 　　由于鋼強度提高，不銹鋼疲勞斷裂消失或壽命延長，則可斷定原斷裂為機械疲勞；　　如果提高了鋼的耐蝕性或排除了腐蝕介質(zhì)的作用后，不銹鋼疲勞斷裂消失或壽命延長，則可斷定原斷裂為腐蝕疲勞。 　　（2）環(huán)境條件（腐蝕介質(zhì)條件種類、溫度、pH、氧含量等）對材料的腐蝕疲勞行為都有顯著影響。　　在腐蝕環(huán)境中疲勞極限不存在，即在低應力下造成斷裂的循環(huán)數(shù)仍與應力有關(guān)?？梢云鹗加诙鄠€部位?！　?）大多部件的殘余應力促進開裂?！　?00系列，合金600/600H和合金800/800H受影響?！　×鸭y總是在晶間出現(xiàn)和發(fā)展并且只需要相對較低的拉應力水平。 　　3）避免允許有氯化物可能聚集或沉積的停滯區(qū)的設計。　　3）300系列的焊縫含有一些鐵素體，通常更耐氯化物SCC?！　?0）低鎳不銹鋼，如雙相鋼，耐蝕性比300系列要高，但也會被腐蝕。高應力或冷加工的部件，如膨脹波紋管，開裂的可能性十分高。在低pH值，通常均勻腐蝕為主?！　?）沒有最小氯離子限制，因為氯離子會發(fā)生濃縮?！　∷?00系列都敏感。 　　△關(guān)于氯化物應力腐蝕開裂的5種假設：　　1）吸附理論——氯離子吸附在裂紋尖端　　2）電化學理論——陽極溶解　　3）膜破壞理論——鈍化膜破損，局部溶解　　4）腐蝕產(chǎn)物契入理論——腐蝕產(chǎn)物契入裂紋尖端　　5）氫脆理論——氫致開裂（馬氏體不銹鋼，形變誘導馬氏體）　　△裂紋特征　?。弧　?，特別是與殘余應力有密切關(guān)系；　　，裂紋附近沒有塑性變形；　　，但也多見沿晶型和穿晶+沿晶混合型；裂紋的寬度較小；　　△斷口形貌 　　應力腐蝕的宏觀斷口多呈脆性斷裂。　　 氯化物應力腐蝕開裂（ClSCC）　　ClSCC一般發(fā)生在金屬溫度高于（～65℃）的情況下?！　μ间摵偷秃辖痄摱裕?的水可起到緩蝕作用，從而可基本上避免斷裂的發(fā)生，但對抗拉強度高于800MPa的調(diào)質(zhì)高強鋼，加水不能完全抑制裂紋的產(chǎn)生?！　?）有時是蜘蛛網(wǎng)狀的小裂紋，通常起始于焊接缺陷?！　?）伴熱不正確的設備管線及加熱盤管和其它傳熱設備。濃縮的發(fā)生條件有：干濕交替、局部熱點或高溫吹汽。50到100ppm的堿濃度就足以引起開裂?！　√间摚秃辖痄?，300系列最易發(fā)生?！　A濃度（wt）超過2%時，就有可能發(fā)生應力腐蝕開裂。堿應力腐蝕開裂一般需要長達幾年時間后才會出現(xiàn)，但如果增加堿液濃度或金屬溫度以加速開裂速度則也有可能在幾天內(nèi)發(fā)生。　　　　堿應力腐蝕開裂（也稱為堿脆）是指金屬在拉應力和介質(zhì)中的NaOH共同作用下產(chǎn)生的陽極溶解型開裂。　　8）氫鼓泡和HIC受夾雜物和分層結(jié)構(gòu)的影響很大，提高鋼鐵的純凈度和采用降低鼓泡和HIC損傷的工藝對SOHIC仍有敏感性。但，水中存在低至1 wppm的硫化氫也足以導致鋼充氫?！　。洌?MPa。水相中氰化氫（HCN）的存在會顯著增大堿性（高pH值）酸水中的滲透?！　　　『缚p處伴有應力導向氫致開裂損傷的氫鼓包 　　　　應力導向氫致開裂，通常為硫化物應力腐蝕開裂和應力導向氫致開裂的組合。形成HIC不需要有外部作用壓力?！　〗Y(jié)果造成鋼材表面強度和疲勞極限的降低