【正文】 作用下發(fā)生的。通常發(fā)生在應(yīng)力集中的部位，如表面的點蝕?？梢云鹗加诙鄠€部位。所有的材料均受影響。 ? 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。裂紋越深、缺口效應(yīng)越嚴重，尖端應(yīng)力水平上升，腐蝕電位升高，腐蝕加劇等。 ? 腐蝕疲勞的特征 (1)任何金屬 (包括純金屬 )在任何介質(zhì)中都能發(fā)生腐蝕疲勞，即不要求特定的材料－環(huán)境組合。 (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。 (3)純疲勞性能與循環(huán)頻率無關(guān)，腐蝕疲勞性能與頻率有關(guān)。 (4)與應(yīng)力腐蝕破裂相比，腐蝕疲勞裂紋主要為穿晶型。 (5)對金屬材料進行陰極極化 ,可使裂紋擴展速度明顯降低。 腐蝕疲勞 ? 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(zhǔn)確的把應(yīng)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 腐蝕疲勞 ?影響因素 １）材料、腐蝕性環(huán)境、循環(huán)應(yīng)力。 ２）因熱應(yīng)力、振動或差異熱膨脹，開裂更易在交變應(yīng)力作用下發(fā)生于點蝕或局部腐蝕的環(huán)境中。 ３）與純機械疲勞相比，腐蝕輔助疲勞沒有疲勞負載極限。腐蝕使疲勞可以在一個較低的應(yīng)力和循環(huán)次數(shù)下發(fā)生，通常導(dǎo)致多條并行裂紋的生長。 ４）開裂起始在應(yīng)力集中的位置，如點蝕、缺口、表面缺陷、截面變化或角焊縫。 ?損傷外觀或形貌 １）是一個脆性的開裂，裂紋多數(shù)為穿晶，和應(yīng)力腐蝕開裂一樣，但沒有分支，通常導(dǎo)致多條并行裂紋的生長 ２）疲勞開裂表現(xiàn)為非常小的塑性變形，除非是伴隨著機械過載的塑性變形。 ３）在循環(huán)鍋爐，損傷首先發(fā)生在支柱附件的水側(cè)。裂紋為環(huán)繞支柱附件和水冷壁管之間焊縫的環(huán)向開裂。在橫截面，裂紋可能表現(xiàn)為有大量波辮的球根狀。裂紋尖端可能有點鈍，充滿了氧化物，并且穿晶。 ４）硫化環(huán)境，裂紋有相近的外觀，充滿硫化物垢。 ５）對轉(zhuǎn)動設(shè)備，多數(shù)開裂為有很少分支的穿晶開裂。 腐蝕疲勞 ? 腐蝕疲勞和應(yīng)力腐蝕的不同點： ? 應(yīng)力腐蝕是在特定的材料與介質(zhì)組合下才發(fā)生的，而腐蝕疲勞卻沒有這個限制，它在任何介質(zhì)中均會出現(xiàn)。 ? 應(yīng)力腐蝕破壞時，只有一兩個主裂紋，主裂紋上有分支小裂紋，而腐蝕疲勞裂紋源有多處，裂紋沒有分支。 ? 在一定的介質(zhì)中，應(yīng)力腐蝕裂紋尖端的溶液酸度是較高的，總是高于整體環(huán)境的平均值。 第二節(jié)、壓力管道的腐蝕的主要形式及機理 ? ? 磨損腐蝕也稱為沖刷腐蝕。當(dāng)腐蝕性流體在彎頭、三通、變徑管等處突然改變方向，對金屬及金屬表面的鈍化膜產(chǎn)生機械沖刷破壞作用，同時又對不斷露出的金屬表層發(fā)生激烈的電化學(xué)腐蝕，而造成的腐蝕損傷。 ? 主要原因是鈍化膜的破損 (3)流速對金屬材料腐蝕的影響是復(fù)雜的，當(dāng)液體流動有利于金屬鈍化時，流速增加將使腐蝕速度下降。流動也能消除液體停滯而使孔蝕等局部腐蝕不發(fā)生。只有當(dāng)流速和流動狀態(tài)影響到金屬表面膜的形成、破壞和修復(fù)時，才會發(fā)生磨損腐蝕。 (4)液體中含量懸浮固體顆粒 (如泥漿、料漿 )或氣泡，氣體中含有微液滴 (如蒸氣中含冷凝水滴 )，都使磨損腐蝕破壞加重。 ? 影響因素 (1)耐磨損腐蝕性能與它的耐蝕性和耐磨性都有關(guān)系。 (2)表面膜的保護性能和損壞后的修復(fù)能力，對材料耐磨損腐蝕性能有決定性的作用。 典 型 腐 蝕 率 (mdd) 1英尺 /每秒 (1) 4英尺 /每秒 (2) 27英尺 /每秒 (3) 材 料 碳鋼 鑄鐵 硅青銅 海革黃銅 Hydraulic青銅 G青銅 鋁青銅 (10%Al) 鋁黃銅 GO10CuNi(%Fe) TO30CuNi(%Fe) Monel(Ni70Cu30) 316型不銹鋼 Hastelloy C 鈦 34 45 1 2 4 7 5 2 5 2 1 1 1 1 0 72 2 20 1 2 1 1 0 254 270 343 170 339 236 105 99 199 39 4 1 3 0 (1)浸入海潮中 (2)浸入人工海水溝中 (3)掛在浸沒的轉(zhuǎn)盤上 不 同 流 速 的 海 水 對 金 屬 的 腐 蝕 ? 磨損腐蝕的兩種重要形式 ●● 湍流腐蝕和沖擊腐蝕 高速流體或流動截面突然變化形成了湍流或沖擊，對金屬材料表面施加切應(yīng)力，使表面膜破壞。湍流形成的切應(yīng)力使表面膜破壞，不規(guī)則的表面使流動方向更為紊亂，產(chǎn)生更強的切應(yīng)力，在磨損和腐蝕的協(xié)同作用下形成腐蝕坑 （ a） （ b） （ c） （ d） 湍流造成磨損腐蝕坑的機理 ●● 空泡腐蝕 空泡腐蝕 (Cavitation erosion)又叫氣蝕、穴蝕。 當(dāng)高速流體流經(jīng)形狀復(fù)雜的金屬部件表面在某些 區(qū)域流體靜壓可降低到液體蒸氣壓之下，因而形 成氣泡在高壓區(qū)氣泡受壓力而破滅。氣泡的反復(fù) 生成和破滅產(chǎn)生很大的機械力使表面膜局部毀壞 ，裸露出的金屬受介質(zhì)腐蝕形成蝕坑。蝕坑表面 可再鈍化，氣泡破滅再使表面膜破壞。 （ 1）形成氣泡 （ 2）氣泡破滅，膜破壞 （ 3）重新成膜 （ 4）形成新氣泡 （ 5）氣泡破滅，膜毀壞 （ 6）重新成膜 空泡腐蝕各步驟示意圖 （根據(jù) Henlee） 第二節(jié)、壓力管道的腐蝕的主要形式及機理 ? ? 對于含水蒸氣的熱腐蝕性管道，在保溫層終止處或破損處的內(nèi)壁，由于溫度局部降至露點以下，發(fā)生冷凝現(xiàn)象，從而造成冷凝液腐蝕。也稱為露點腐蝕。 腐蝕防護的基本途徑 （ 1） 改善金屬的本質(zhì) ：如不銹鋼、鎳基合金 從材料的熱力學(xué)穩(wěn)定性和控制腐蝕動力學(xué)兩個角度出發(fā)提高材料的抗蝕性； （ 2） 改變環(huán)境（介質(zhì)處理） ： 降低環(huán)境的腐蝕性，如除去大氣中的 SO2，在水溶液中除 O2，改變?nèi)芤旱?pH值，在環(huán)境中加入緩蝕劑等； （ 3） 采用覆蓋層 ： 采用金屬和非金屬涂層、改變材料的表面結(jié)構(gòu)，使材料表面具有耐蝕的特性； 采用襯里、防銹油、防銹紙等，將材料與腐蝕介質(zhì)隔開 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 （ 4） 采用電化學(xué)保護（電保護） ： 對于金屬的電化學(xué)腐蝕可通過陰極極化降低氧化反應(yīng)速度，或通過實現(xiàn)陽極鈍化來以達到防腐目的； （ 5） 正確選材和合理設(shè)計 ： 為了防止腐蝕發(fā)生，必須重視正確選材和合理設(shè)計，設(shè)計時做到材料匹配和結(jié)構(gòu)合理、結(jié)構(gòu)間連接應(yīng)盡可能防止縫隙產(chǎn)生等； (6) 腐蝕與防護的管理與教育 : 主觀上重視。加強對腐蝕與防護的管理，提高各類人員對腐蝕與防護的重視，需要建立相應(yīng)的教育體制，廣泛開展腐蝕與防護的教育工作，提高腐蝕與防護的自覺性。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? 管道防腐蝕的方法很多，主要有改善管道本體金屬的本質(zhì)，把被保護金屬與腐蝕介質(zhì)隔開，或?qū)饘龠M行表面處理，改善腐蝕環(huán)境以及電化學(xué)保護等。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? （ 1）改善金屬的本質(zhì) ? 根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如，在鋼中加入鎳制成不銹鋼可以增強防腐蝕能力。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? （ 2）形成保護層 ? 在金屬表面覆蓋各種保護層，把被保護金屬與腐蝕性介質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法。工業(yè)上普遍使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類。它們是用化學(xué)方法，物理方法和電化學(xué)方法實現(xiàn)的。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? （ 3）改善腐蝕環(huán)境 ? 改善環(huán)境對減少和防止腐蝕有重要意義。例如，減少腐蝕介質(zhì)的濃度，除去介質(zhì)中的氧，控制環(huán)境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以采用在腐蝕介質(zhì)中添加能降低腐蝕速率的物質(zhì)（稱緩蝕劑）來減少和防止金屬腐蝕。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? （ 4）電化學(xué)保護法 ? 電化學(xué)保護法是根據(jù)電化學(xué)原理在管道設(shè)備上采取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕管道金屬腐蝕的方法。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? ? 除了管道金屬防腐蝕的有關(guān)措施外，壓力管道的防腐蝕還應(yīng)注意以下幾個內(nèi)容： 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? (1) 正確的選用材料 ? 不同材料在不同環(huán)境中可能具有不同的耐蝕性能，對于特定環(huán)境，正確選用耐蝕性能較好并滿足其他條件的材料，以得到合理的使用壽命，這是防止或減輕腐蝕的重要方法。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? （ 2）防腐蝕措施的選擇及設(shè)計 ? a）選用防腐層 用一層薄的、耐蝕性強的材料為隔離層，保護耐蝕性較低、強度高且價格低廉的底層材料（如鋼鐵）。 ? 在化工生產(chǎn)中廣泛采用的保護隔離層有：橡膠襯里 , 塑料襯里 , 硅質(zhì)磚和石墨磚襯里，不銹鋼、鎳、鈦、銀等金屬襯里。此外，在大氣、水等輕腐蝕環(huán)境中的材料，廣泛采用有機或無機涂料作防護層。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? 目前管線防腐使用最多的新型防腐材料有擠塑聚乙烯，熔給環(huán)氧粉末、三層 PE等。其中三層 PE是目前世界上較為先進的一種防腐層，其底層為熔結(jié)環(huán)氧粉末，中間為一層共聚粘結(jié)劑，外面纏繞一層擠塑聚乙烯。因此，它具有熔結(jié)環(huán)氧粉未知數(shù)和擠塑纏繞聚乙烯的雙重優(yōu)點，又能克服其不足，是一種各項性能優(yōu)異的防腐層。 ? 通過選擇上述優(yōu)質(zhì)防腐材料，進而提高防腐層質(zhì)量，使其真正達到保護管道外壁免遭土壤介質(zhì)的電化學(xué)腐蝕，細菌腐蝕的目的。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? b）陰極保護 ? 即采用外部施加直流電源取得陰極極化，電位下降到局部陽極的開路電位時，局部的陽極腐蝕電流就完全被抵消以防止金屬腐蝕的方法。 ? 使被保護的金屬管道接電源負極，電源正極接輔助電極。接通電源后，直流電源便向管道施以陰極極化電流，使金屬表面陰極極化，當(dāng)外加電流大于腐蝕電流時，受保護的管道表面就能保持一個足夠的負電位，阻止管道的腐蝕。 強制電流是通過外部的直流電源向被保護金屬構(gòu)筑物通以陰極電流使之陰極極化實現(xiàn)保護的一種方法．由此決定了強制電流陰極保護系統(tǒng)的 3 個組成部分：極化電源、輔助陽極、被保護的陰極。 第三節(jié)、壓力管道防腐蝕的主要方法 ? c）采用犧牲陽極 ? 采用一種可以提供陰極保護電流的金屬或合金（通常為鋅、鎂或銘一鎂合金等）與受保護的金屬管道相連，使管道陰極極化，陰極金屬腐蝕消耗，從而實現(xiàn)防止金屬管道腐蝕的效果。在實際應(yīng)用中一般用于鋼管。 ? d）控制腐蝕環(huán)境 ? 消除和控制環(huán)境中引起腐蝕的因素，腐蝕就能停止。 ? （ 3）防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計 ? 結(jié)構(gòu)形式對腐蝕，特別是局部腐蝕，如磨損腐蝕、縫隙腐蝕、冷凝液腐蝕等關(guān)系很大，應(yīng)當(dāng)采用防腐蝕的結(jié)構(gòu)。 ? （ 4）防腐蝕強度設(shè)計 ? 強度設(shè)計時，在腐蝕環(huán)境下，只考慮安全系數(shù)和許用應(yīng)力是不夠的，還要考慮環(huán)境對強度的影響，特別像腐蝕疲勞破壞時更為必要。 ? （ 5）制造安裝及維修對防腐的影響 ? 在設(shè)計時，對管道腐蝕產(chǎn)生重大影響的環(huán)節(jié)，如焊接、熱處理、檢修等，應(yīng)提出相應(yīng)的技術(shù)條件和要求。 ? （ 6）管道預(yù)定壽命的確定 ? 設(shè)計時，應(yīng)綜合考慮各方面因素，結(jié)合實際應(yīng)用實例，確定管道的預(yù)定壽命。 ? ? （ 1）防腐蝕涂料 ? （ 2）耐腐蝕非金屬材料 ? （ 3）復(fù)合材料 ? （ 4）陰極保護 ? （ 5）緩蝕劑 謝謝大家