【文章內容簡介】 護?！　?）　　　　異種土壤形成的差異腐蝕電池示意圖　　異種土壤形成的差異腐蝕　　圖中，土壤A中的管線是陽極，電流從中流出而發(fā)生腐蝕。當我們開挖一根舊的裸管線時，這種現(xiàn)象有時是非常明顯的，有的部位處于很好的狀態(tài)，而一些僅僅幾英尺遠的部位（陽極區(qū)）卻腐蝕得非常嚴重。圖上中間的電壓表就可以測出不同土壤中管線的電位差，管線調查時，就使用這種測量方法。如果阻礙電流從陽極經土壤到達陰極的電阻很高，腐蝕速度就很慢。相反，土壤電阻很低，腐蝕速度就很快。 　　一條長距離管道，其中一部分可能穿過砂壤土，而離它不遠處，可能管道埋在粘土中。埋入粘土中的管段對于埋入砂壤土中的管段為陽極，這種情況幾乎無一例外。埋地管道回填時，舊灰渣可能倒在管道某一部位上，而附近可能是“干凈”土，這造成土壤組分濕度的差別，引起管道腐蝕?！　∮刹煌寥喇a生的另一類原電池。如果一個大土塊（通常是手工挖掘造成的）緊貼在管子上，與其觸及的那部分管子勢必成為原電池的陽極。這樣一個電池，圍繞管子四周有其陽極區(qū)和陰極區(qū)，這叫做短路電池，它會非常迅速地發(fā)生點蝕。若用機器開溝，管溝用良好混合土回填，構成許許多多微小電池，它們勢必相互中和，使腐蝕速度減慢（見圖）?！　　　〔煌寥阑旌衔锂a生的腐蝕原電池，與大土塊接觸部位為陽極　　　　不同土壤形成很多微小的腐蝕原電池，各電池相互中和，使腐蝕速度減慢　　3）含氧濃度不同引起的腐蝕　　電極周圍的含氧濃度對腐蝕影響極大。含氧濃度較低的那一部分為陽極區(qū)。圖215是一種腐蝕電池形式，沿全管道管溝的深度和土壤類型都是相同的。但管子座在粘性、潮濕和未被擾動過的堅實溝底土層上，而管子四周與比較干燥的回填土相接觸。這樣管子底部與周圍有很大差別，構成極危險的條件，底部的電極電位低，是腐蝕電池的陽極區(qū)而遭受腐蝕，有時會產生嚴重的點蝕。因此，管溝底部回填一定厚度的細土有利于減輕管道下部腐蝕?！　?）電解質的濃度不同引起的腐蝕　　　　同類土壤中管道的腐蝕原電池，與未擾動的溝底接觸部位為陽極　　5）溫度不同引起的腐蝕　　如果構筑物某一部分的溫度不同于另一部分的溫度。溫度較高的那部分對于溫度較低的那部分為陽極區(qū)。 　　6）電解質移動情況不同引起的腐蝕　　如果一個構筑物受到不同速度移動的電解質的影響。如圖所示，受到移動速度較高的電解質的影響的那部分為陽極區(qū)?！　　　≡谝毫魉俣容^高部位的金屬為陽極　　以上討論了兩類引起腐蝕的條件。前一類中電極不同，后一類中環(huán)境不同。上述列舉的例子能產生伏特電池，因此能引起腐蝕。這些事例有許多能同時起作用，加快了金屬的腐蝕；而有些在一起可能互相抵消，減緩以至避免了腐蝕?！　「g種類－廣義局部腐蝕　　Galivanic corrosion－電偶腐蝕　　Crevice corrosion－縫隙腐蝕　　Pitting－點蝕、孔蝕　　Intergranular corrosion－晶間腐蝕　　Selective corrosion－選擇性腐蝕　　Stress corrosion cracking－應力腐蝕開裂　　Hydrogen embrittlement－氫脆　　Corrosion fatigue－腐蝕疲勞　　Erosioncorrosion－沖刷腐蝕　　腐蝕減薄事故比例：腐蝕失效事故類型所占比例全面腐蝕局部腐蝕局部腐蝕應力腐蝕孔蝕縫隙腐蝕晶間腐蝕選擇性腐蝕其它　　　　當一種不太活潑的金屬（陰極）和另一種比較活潑的金屬（陽極）在同一環(huán)境中相接觸時，組成電偶并引起電流的流動，從而造成電偶腐蝕。也稱雙金屬腐蝕或金屬腐蝕?！　x擇電偶序相近的金屬，如鋅和鋁?！　∶娣e影響，防止大陰極小陽極。　　犧牲陽極保護、海洋試驗、生活?！　　　　　「g發(fā)生在縫隙處和臨近縫隙的區(qū)域.　　同材或異質。　　縫隙中缺氧、酸度的變化、某種離子的累積?！　》ㄌm面、搭接面、焊縫氣孔、金屬表面的銹層或沉積?！　?）縫隙腐蝕　　現(xiàn)象：一種特殊的點蝕現(xiàn)象，常和孔穴、墊片底面、搭接縫、表面沉積物、螺栓帽和鉚釘下的縫隙中積存的少量靜止溶液有關。　　不銹鋼對縫隙腐蝕特別敏感。　　2）縫隙尺寸　　～。　　寬度太小則溶液不能進入，不會造成縫內腐蝕；寬度太大則不會造成物質遷移困難，縫內腐蝕和縫外腐蝕無大的差別。 　　3）機理：　　Evans理論——內外金屬離子濃度差形成濃差電池?！　ontaneGreene——氧濃差理論，縫隙內外氧的濃度差形成濃差電池作用。縫隙內局部優(yōu)先溶解，發(fā)生陰極和陽極反應。氧消耗使縫隙內陰極反應受抑制，生成的OH減少，Cl補充進入縫隙——生成金屬鹽——水解生成鹽酸——pH值降低——腐蝕加劇。　　4）避免縫隙腐蝕的措施　　與點蝕相同。　　5）　　石化企業(yè)架空工業(yè)管道多采用桁架式敷設，管道與桁架面接觸；　　雨水進入后容易產生腐蝕，造成泄漏；　　特別是沿海的石化企業(yè)每年均會有管道在管架位置發(fā)生泄漏，造成財產的損失?！　　　∫贸晫Р夹g　　，在距離探頭周向距離233mm和398mm長的各有兩處缺陷回波；缺陷呈條狀缺陷，長度約為支架長度。　　　　高頻導波檢測結果圖　　現(xiàn)場驗證：　　缺陷點1位置大面積腐蝕，減薄21%；　　缺陷點2的位置大面積腐蝕，減薄43%?！　　　D 缺陷1現(xiàn)場照片 圖 缺陷2現(xiàn)場照片 　　2號管架結果圖像如圖所示，在距離探頭周向距離208mm長的有加大的缺陷回波，缺陷呈片狀缺陷?！　「罟茯炞C，管線腐蝕，%?！　　　D 高頻導波檢測結果圖片　　　　圖 缺陷現(xiàn)場照片　　、坑蝕　　金屬表面局部區(qū)域：位錯、表面缺陷等。　　DepDia：點蝕；DepDia：坑蝕?！　⌒问剑盒ㄐ?、橢圓形、盤碟形、皮下囊形、掏蝕形、水平形、垂直形等?！　〉湫停轰X、SST在含氯化物的水溶液中發(fā)生的腐蝕?！　。?）點蝕　　1）點蝕現(xiàn)象　　點蝕是高度局部的腐蝕形態(tài)。金屬表面的大部分不腐蝕或腐蝕輕微，只在局部發(fā)生一個或一些孔。孔有大有小，一般孔表面直徑等于或小于孔深?！　?）點蝕機理：　　Cl、Br、I使鈍化膜破損、電位差、閉塞電池、PH值下降、Cl離子進入、HCl形成等。　　3）防止點蝕的措施：　　　　　　、保證介質流動順暢　　4）腐蝕的破壞特征： 　?。?　??；　??； 　　，而且往往覆蓋有固體沉積物，因此不易發(fā)現(xiàn)； 　　（或誘導期）。 　　　　不銹鋼的點蝕現(xiàn)象　　某輸油管線的麻點狀腐蝕　　　　3號跨越西，焊口1處有明顯的麻點狀腐蝕坑，位于管體底部。 　　　　9號跨越西北，31探坑，測試樁連頭處有明顯腐蝕，區(qū)域為8060，其余無明顯腐蝕。 　?。?）管體腐蝕低頻電磁技術　　檢測能力：　　單次掃描可以同時檢測出內部和外部缺陷；　　可以區(qū)分出內部和外部缺陷；　　可以檢測出 ”（3mm）管徑50%深度的點蝕；　　可以檢測出 ”（5mm）標準涂層厚度下的缺陷；　　可以檢測寬度 ”（2mm）深度50%的環(huán)向和軸向裂紋；　　　　低頻電磁技術　　1）點蝕數(shù)據(jù)：　　圖A顯示6 個不同深度的小直徑點蝕，從圖中可以看出這些點蝕位于通道1，2，30，31和32上。　　　　A. 放大的三維點蝕放大數(shù)據(jù)　　2）壁厚減薄數(shù)據(jù)：　　圖B顯示的波形處理過的壁厚減薄數(shù)據(jù)，通過特殊的信號處理演算法使處理后的數(shù)據(jù)消除了點蝕信號從而使壁厚減薄清晰可見?！　　　DB. 壁厚減薄校準數(shù)據(jù)　　　　從管外檢測位于8”（219mm）管道上的4個內部點蝕　　凝析油外輸管線內檢測案例　　　　外輸管線內檢測，排量小單次檢測需要3個晝夜，檢測開挖驗證圖片，內檢測信號與缺陷一一對應，深度和里程與結果一致。　　然氣管道檢測案例　　　　（3）點蝕和縫隙腐蝕相同之處：　　首先，耐蝕性依賴于鈍態(tài)的金屬材料在含氯化物的溶液中容易發(fā)生，造成典型的局部腐蝕；　　其次，點蝕和縫隙腐蝕成長階段的機理都可以用閉塞電池自催化效應說明?！　。?）點蝕和縫隙腐蝕不同之處：　　點蝕的閉塞區(qū)是在腐蝕過程中形成的，閉塞程度較大；而縫隙腐蝕的閉塞區(qū)在開始就存在，閉塞程度較小。 　　點蝕發(fā)生需要活性離子（如Cl離子），縫隙腐蝕則不需要，雖然在含Cl離子的溶液中更容易發(fā)生。　　點蝕的臨界電位Eb較縫隙腐蝕臨界電位Eb高，Eb與Erp之間的差值較縫隙腐蝕小（在相同試驗條件下測量），而且在Eb與Erp之間的電位范圍內不形成新的點蝕，只是原有的蝕孔繼續(xù)成長，但在這個電位范圍內縫隙腐蝕既可以發(fā)生也可以成長。 　　　　是晶?；蚓w本身未受到明顯侵蝕的情況下，發(fā)生在金屬或合金晶界處的一種選擇性腐蝕。　　某種條件下晶界非?；顫?，如晶界處有雜質，或晶界區(qū)某些合金元素增多（富鋅@黃銅晶界）或減少（貧鉻@SST晶界）?！　　　∫卜Q分金屬腐蝕或脫合金腐蝕。指合金中某一組分由于腐蝕作用而被脫除?！　↑S銅脫鋅、雙相鋼0Cr18Ni5Mo3Si2在117度30%的MgCl2溶液中恒載、灰口鑄鐵等?！　　　×鸭y是金屬材料在應力或環(huán)境（或兩者同時）作用下產生的裂隙?！　毫艿涝谶\行過程中由于各種原因產生不同程度的裂紋，從而影響系統(tǒng)的安全。裂紋是壓力管道最危險的一種故障，是導致脆性破壞的主要原因。裂紋的擴展很快，如不及時采取措施就會發(fā)生爆管?！　∶舾械慕饘?；特定的腐蝕介質；應力（一般指拉應力，應力來源主要為焊接和冷變形殘余應力）?！　。?）關于應力的描述　　1）只要能使晶面滑移的應力就能引起應力腐蝕；　　2）各種缺陷：設計不當、機械和電弧損傷、熱處理不當形成的表面裂紋、焊接缺陷（咬邊、未熔合、未焊透、缺肉等）?！　∈窃诶瓚吞囟ǜg介質共同作用時引起的腐蝕破裂。　　拉應力來自外部or內部的殘余應力?！　∶糠N合金系有其特定的產生應力腐蝕破裂的環(huán)境條件，如冷作黃銅在氨中的破裂；鋼在堿液中的堿脆。　?。?）應力腐蝕裂紋形貌特征　　分叉、樹根狀、泥狀花樣、二次裂紋、扇形花樣、準解理（或沿晶）等。　　　　16MnR在硝酸鹽中的應力腐蝕斷口 奧氏體不銹鋼的沿晶應力腐蝕斷口管道金屬腐蝕性介質碳鋼與低合金鋼NaOH溶液硝酸鹽溶液HCN溶液H2S水溶液CO+CO2+H2O系統(tǒng)煤氣液或焦爐氣液（CH4+H2+CO2+HCN+H2S+NH3+H2O）農用液氨（NH3）奧氏體不銹鋼NaOH溶液含Cl水溶液H2S水溶液高溫水及水蒸汽海水連多硫酸（H2SXO6）二氯乙烷鐵素體鉻不銹鋼NaOH溶液海水H2S水溶液高溫水硝酸硫酸NaCl溶液　常見應力腐蝕開裂類型：　　　?。▔A脆）　　　　　　　　　　 濕硫化氫應力腐蝕開裂　　1）氫鼓泡（HB）　　2）氫致開裂（HIC）　　3）應力導向氫致開裂（SOHIC）　　4）硫化氫應力腐蝕開裂（SSCC）　　　　1）氫鼓泡（HB）　　由于金屬表面硫化物腐蝕產生的氫原子擴散進入鋼鐵，在鋼鐵的不連續(xù)處如夾雜物或迭片結構積聚造成的。氫原子結合生成氫分子造成壓力升高，局部發(fā)生變形，形成鼓泡?！　　　涔陌褐饕l(fā)生在濕硫化氫介質中?！　　　∮捎诹螂x子在金屬表面的吸附對氫原子復合氫分子有阻礙作用，使氫原子向金屬內滲透。在裂縫、空隙等處聚集成氫分子，膨脹，如果缺陷在鋼的表面附近，形成鼓包；如在深處，則形成誘發(fā)裂紋?！　涔陌枰粋€硫化氫臨界濃度值?！　涔陌蜌湔T發(fā)裂紋一般發(fā)生在鋼板卷制的管道上?！　　　∷墙饘僦袣浠驓渑c金屬作用生產的氫化物是造成的金屬脆化現(xiàn)象。其使金屬晶鉻發(fā)生畸變，降低韌性和延性?！　浯嗍强赡娴模梢酝ㄟ^消氫處理消除?！　〔牧弦蛩兀焊邚姸炔牧?，鋼的屈服強度越高，則氫脆敏感性越大?！　σ蛩兀豪瓚??！　…h(huán)境因素：Temp:－100～+200℃，20～40℃ 最易；　　鋼中氫的擴散系數(shù)越大，或溶解度越小，易脆。　　碳鋼管道濕硫化氫可滲氫，高溫高壓臨氫環(huán)境亦能滲氫，在雨天焊接或陰極保護過度時亦會滲氫?！　　　≡诠I(yè)制氫裝置中，高溫氫氣管道易發(fā)生脫碳損傷：　　　　反應導致表面層的滲碳體減少，致使一定厚度的金屬層因缺碳變?yōu)殍F素體?！　〗Y果造成鋼材表面強度和疲勞極限的降低?！　　　′撌艿礁邷馗邏簹渥饔煤?，其性能劣化、強度、韌性明顯降低，且是不可逆的現(xiàn)象。　　　　是一種鋼材內部脫碳、滲碳體分解?！　?）氫致開裂（HIC）　　金屬內部不同平面上或金屬表面的鄰近的氫鼓泡（HB）的相互連接而逐步形成的內部開裂稱為氫致開裂（HIC）。形成HIC不需要有外部作用壓力。開裂的驅動力是由于氫鼓泡內部壓力的累積而在氫鼓泡周圍形成的高壓?！　　　±鋮s加氫裝置HHPS容器出來的水汽的輔助冷卻器殼體的HIC損傷　　3）應力導向氫致開裂（SOHIC）　　SOHIC就是大量的小的鼓泡由于氫致開裂在局部的高拉應力作用下在鋼板厚度方向上的連通。SOHIC是HIC的一個特別形式，經常出現(xiàn)在母材的焊縫和熱影響區(qū)附近，因為在內壓和焊后殘余應力的聯(lián)合作用下，在此處產生了最大的拉應力?！　　　『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?！　　　駸晒獯欧蹤z測顯示照片 　　4）硫化氫應力腐蝕開裂（SSCC）　　由于吸入金屬表面上硫化物腐蝕過程所產生的原子氫，在鋼表面上焊縫金屬和熱影響區(qū)的高硬度的高度局部區(qū)域萌生裂紋。常常發(fā)生在高強度（高硬度）鋼的焊接熔合區(qū)或低合金鋼的熱影響區(qū)處?！　　　　饔绊懸蛩兀骸　?）氫滲透或擴散速率在pH值為7時最小，而在較高和較低pH值都會增大。水相中