【文章內(nèi)容簡介】 護(hù)?！　?）　　　　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(dāng)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(yuǎn)的部位（陽極區(qū)）卻腐蝕得非常嚴(yán)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(diào)查時，就使用這種測量方法。如果阻礙電流從陽極經(jīng)土壤到達(dá)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(yuǎn)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(chǎn)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(diǎn)蝕。若用機(jī)器開溝，管溝用良好混合土回填，構(gòu)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(chǎn)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(jiān)實(shí)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(gòu)成極危險(xiǎn)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(chǎn)生嚴(yán)重的點(diǎn)蝕。因此，管溝底部回填一定厚度的細(xì)土有利于減輕管道下部腐蝕?！　?）電解質(zhì)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(gòu)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(zhì)移動情況不同引起的腐蝕　　如果一個構(gòu)筑物受到不同速度移動的電解質(zhì)的影響。如圖所示，受到移動速度較高的電解質(zhì)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(chǎn)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(diǎn)蝕、孔蝕　　Intergranular corrosion－晶間腐蝕　　Selective corrosion－選擇性腐蝕　　Stress corrosion cracking－應(yīng)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(yīng)力腐蝕孔蝕縫隙腐蝕晶間腐蝕選擇性腐蝕其它　　　　當(dāng)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?！　?yīng)選擇電偶序相近的金屬，如鋅和鋁。　　面積影響，防止大陰極小陽極?！　奚枠O保護(hù)、海洋試驗(yàn)、生活?！　　　　　「g發(fā)生在縫隙處和臨近縫隙的區(qū)域.　　同材或異質(zhì)?！　】p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(diǎn)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(guān)?！　〔讳P鋼對縫隙腐蝕特別敏感?！　?）縫隙尺寸　　～。　　寬度太小則溶液不能進(jìn)入，不會造成縫內(nèi)腐蝕；寬度太大則不會造成物質(zhì)遷移困難，縫內(nèi)腐蝕和縫外腐蝕無大的差別。 　　3）機(jī)理：　　Evans理論——內(nèi)外金屬離子濃度差形成濃差電池?！　ontaneGreene——氧濃差理論，縫隙內(nèi)外氧的濃度差形成濃差電池作用?？p隙內(nèi)局部優(yōu)先溶解，發(fā)生陰極和陽極反應(yīng)。氧消耗使縫隙內(nèi)陰極反應(yīng)受抑制，生成的OH減少，Cl補(bǔ)充進(jìn)入縫隙——生成金屬鹽——水解生成鹽酸——pH值降低——腐蝕加劇?！　?）避免縫隙腐蝕的措施　　與點(diǎn)蝕相同?！　?）　　石化企業(yè)架空工業(yè)管道多采用桁架式敷設(shè)，管道與桁架面接觸；　　雨水進(jìn)入后容易產(chǎn)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(cái)產(chǎn)的損失?！　　　∫贸晫?dǎo)波技術(shù)　　，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?！　　　「哳l導(dǎo)波檢測結(jié)果圖　　現(xiàn)場驗(yàn)證：　　缺陷點(diǎn)1位置大面積腐蝕，減薄21%；　　缺陷點(diǎn)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(jié)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?yàn)證，管線腐蝕，%。　　　　圖 高頻導(dǎo)波檢測結(jié)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(diǎn)蝕；DepDia：坑蝕?！　⌒问剑盒ㄐ巍E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(diǎn)蝕　　1）點(diǎn)蝕現(xiàn)象　　點(diǎn)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(diǎn)蝕機(jī)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(jìn)入、HCl形成等?！　?）防止點(diǎn)蝕的措施：　　　　　　、保證介質(zhì)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)； 　?。ɑ蛘T導(dǎo)期）。 　　　　不銹鋼的點(diǎn)蝕現(xiàn)象　　某輸油管線的麻點(diǎn)狀腐蝕　　　　3號跨越西，焊口1處有明顯的麻點(diǎn)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?yàn)?060，其余無明顯腐蝕。 　?。?）管體腐蝕低頻電磁技術(shù)　　檢測能力：　　單次掃描可以同時檢測出內(nèi)部和外部缺陷；　　可以區(qū)分出內(nèi)部和外部缺陷；　　可以檢測出 ”（3mm）管徑50%深度的點(diǎn)蝕；　　可以檢測出 ”（5mm）標(biāo)準(zhǔn)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(shù)　　1）點(diǎn)蝕數(shù)據(jù)：　　圖A顯示6 個不同深度的小直徑點(diǎn)蝕，從圖中可以看出這些點(diǎn)蝕位于通道1，2，30，31和32上?！　　　. 放大的三維點(diǎn)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(diǎn)蝕信號從而使壁厚減薄清晰可見。　　　　圖B. 壁厚減薄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)　　　　從管外檢測位于8”（219mm）管道上的4個內(nèi)部點(diǎn)蝕　　凝析油外輸管線內(nèi)檢測案例　　　　外輸管線內(nèi)檢測，排量小單次檢測需要3個晝夜，檢測開挖驗(yàn)證圖片，內(nèi)檢測信號與缺陷一一對應(yīng)，深度和里程與結(jié)果一致?！　∪粴夤艿罊z測案例　　　?。?）點(diǎn)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(diǎn)蝕和縫隙腐蝕成長階段的機(jī)理都可以用閉塞電池自催化效應(yīng)說明?！　。?）點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕不同之處：　　點(diǎn)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(diǎn)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?！　↑c(diǎn)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?。ㄔ谙嗤囼?yàn)條件下測量），而且在Eb與Erp之間的電位范圍內(nèi)不形成新的點(diǎn)蝕，只是原有的蝕孔繼續(xù)成長，但在這個電位范圍內(nèi)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?；顫姡缇Ы缣幱须s質(zhì)，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(yīng)力或環(huán)境（或兩者同時）作用下產(chǎn)生的裂隙?！　毫艿涝谶\(yùn)行過程中由于各種原因產(chǎn)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(xiǎn)的一種故障，是導(dǎo)致脆性破壞的主要原因。裂紋的擴(kuò)展很快，如不及時采取措施就會發(fā)生爆管。　　敏感的金屬；特定的腐蝕介質(zhì)；應(yīng)力（一般指拉應(yīng)力，應(yīng)力來源主要為焊接和冷變形殘余應(yīng)力）?！　。?）關(guān)于應(yīng)力的描述　　1）只要能使晶面滑移的應(yīng)力就能引起應(yīng)力腐蝕；　　2）各種缺陷：設(shè)計(jì)不當(dāng)、機(jī)械和電弧損傷、熱處理不當(dāng)形成的表面裂紋、焊接缺陷（咬邊、未熔合、未焊透、缺肉等）。　　是在拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)共同作用時引起的腐蝕破裂。　　拉應(yīng)力來自外部or內(nèi)部的殘余應(yīng)力。　　每種合金系有其特定的產(chǎn)生應(yīng)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(yīng)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(zhǔn)解理（或沿晶）等?！　　　?6MnR在硝酸鹽中的應(yīng)力腐蝕斷口 奧氏體不銹鋼的沿晶應(yīng)力腐蝕斷口管道金屬腐蝕性介質(zhì)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?fàn)t氣液（CH4+H2+CO2+HCN+H2S+NH3+H2O）農(nóng)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(yīng)力腐蝕開裂類型：　　　　（堿脆）　　　　　　　　　　 濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂　　1）氫鼓泡（HB）　　2）氫致開裂（HIC）　　3）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂（SOHIC）　　4）硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC）　　　　1）氫鼓泡（HB）　　由于金屬表面硫化物腐蝕產(chǎn)生的氫原子擴(kuò)散進(jìn)入鋼鐵，在鋼鐵的不連續(xù)處如夾雜物或迭片結(jié)構(gòu)積聚造成的。氫原子結(jié)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(zhì)中?！　　　∮捎诹螂x子在金屬表面的吸附對氫原子復(fù)合氫分子有阻礙作用，使氫原子向金屬內(nèi)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(chǎn)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?qiáng)度材料，鋼的屈服強(qiáng)度越高，則氫脆敏感性越大?！　?yīng)力因素：拉應(yīng)力。　　環(huán)境因素：Temp:－100～+200℃，20～40℃ 最易；　　鋼中氫的擴(kuò)散系數(shù)越大，或溶解度越小，易脆?！　√间摴艿罎窳蚧瘹淇蓾B氫，高溫高壓臨氫環(huán)境亦能滲氫，在雨天焊接或陰極保護(hù)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(yīng)導(dǎo)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。　　結(jié)果造成鋼材表面強(qiáng)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(qiáng)度、韌性明顯降低，且是不可逆的現(xiàn)象?！　　　∈且环N鋼材內(nèi)部脫碳、滲碳體分解?！　?）氫致開裂（HIC）　　金屬內(nèi)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(nèi)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(qū)動力是由于氫鼓泡內(nèi)部壓力的累積而在氫鼓泡周圍形成的高壓。　　　　冷卻加氫裝置HHPS容器出來的水汽的輔助冷卻器殼體的HIC損傷　　3）應(yīng)力導(dǎo)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(yīng)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(jīng)常出現(xiàn)在母材的焊縫和熱影響區(qū)附近，因?yàn)樵趦?nèi)壓和焊后殘余應(yīng)力的聯(lián)合作用下，在此處產(chǎn)生了最大的拉應(yīng)力?！　　　『缚p處伴有應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂損傷的氫鼓包 　　　　應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂，通常為硫化物應(yīng)力腐蝕開裂和應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂的組合?！　　　駸晒獯欧蹤z測顯示照片 　　4）硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC）　　由于吸入金屬表面上硫化物腐蝕過程所產(chǎn)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(qiáng)度（高硬度）鋼的焊接熔合區(qū)或低合金鋼的熱影響區(qū)處。　　　　△影響因素：　　1）氫滲透或擴(kuò)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