壓力管道腐蝕與防護(hù)-在線瀏覽
2025-06-18 22:12本頁面
【正文】 重，因為化工廠區(qū)的大氣中常常含有酸性氣體，比自然大氣的腐蝕性強(qiáng)得多。 發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂的時間有長有短，有經(jīng)過幾天就開裂的，也有經(jīng)過數(shù)年才開裂，這說明應(yīng)力腐蝕破裂通常有一個或長或短的孕育期。裂紋的微觀形態(tài)有穿晶型、晶間型 (沿晶型 )和二者兼有的混合型。碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等多種金屬材料皆可發(fā)生堿脆。不銹鋼氯離子應(yīng)力腐蝕裂紋是典型的枯樹枝狀穿晶型裂紋，并常常以孔蝕為起源，如圖 3)不銹鋼連多硫酸應(yīng)力腐蝕破裂 在石油煉制工業(yè)中，以加氫脫硫裝置為典型，不銹鋼連多硫酸（ H2SXO6，X=3～ 5）的應(yīng)力腐蝕破裂頗為引人注目。圖 4． 15是不銹鋼管發(fā)生連多硫酸應(yīng)力腐蝕破裂的兩個事例。 在天然氣、石油采集，加工煉制，石油化學(xué)及化肥等工業(yè)部門常常發(fā)生管道、閥門硫裂事故。 ? 硫裂的裂紋較粗，分支較少，多為穿晶型，也有晶間型或混合型。對焊縫進(jìn)行消除殘余應(yīng)力的熱處理，是必要的防護(hù)措施。 (3)奧氏體不銹鋼在高溫水中的應(yīng)力腐蝕破裂 在動力工業(yè)及核工業(yè)中，常發(fā)生這類損傷事故。 (4)碳鋼在硝酸鹽溶液中、煤氣液中、焦?fàn)t氣中都對應(yīng)力腐蝕破裂敏感 如碳鋼配管在焦?fàn)t氣 (以 CH4和 H2為主，內(nèi)含 C0 H2S、 NHHCN、 H20)中， 35℃ 環(huán)境下，使用一年便發(fā)現(xiàn)裂紋，見圖 4． 20。介質(zhì)與應(yīng)力的共同作用往往比它們單獨作用或二者簡單疊加更加有害。我們可以通過腐蝕介質(zhì)對其影響來說明腐蝕疲勞破壞的規(guī)律。由圖可見： ? ①介質(zhì)作用下疲勞強(qiáng)度的明顯下降，空氣和介質(zhì)中的 S—N曲線在高應(yīng)力低循環(huán)次數(shù)一側(cè)比較靠近，二者差別減小。 ? ②預(yù)先腐蝕然后再疲勞，雖然也可使強(qiáng)度下降，但其作用要比介質(zhì)和應(yīng)力同時作用弱除多。前者保留疲勞極限，后者疲勞極限消失。裂紋一般是穿晶的。 壓力管道的疲勞源有三個方面： ①機(jī)械激振 壓縮機(jī)、泵的機(jī)械振動，傳遞給與之聯(lián)接的配管系統(tǒng)，而配管系統(tǒng)又受到支卡架的約束，位移不能迅速轉(zhuǎn)移，就會在機(jī)、泵與配管的聯(lián)接部位產(chǎn)生較大的振動應(yīng)力。 ③自然因素 主要指風(fēng)載荷及地震等自然因素使管道承受變動應(yīng)力。氫損傷可分為四種不同類型：氫鼓泡、氫脆、脫碳和氫腐蝕。 2)氫脆 不論以什么方式進(jìn)入鋼內(nèi)的氫，都將引起鋼材脆化，即延伸率、斷面收縮率顯著下降，高強(qiáng)度鋼尤其嚴(yán)重。氫脆是可逆的。鋼中的滲碳體在高溫下與氫氣作用生成甲烷： 反應(yīng)結(jié)果導(dǎo)致表面層的滲碳體減少，而碳便從鄰近的尚未反應(yīng)的金屬層逐漸擴(kuò)散到這一反應(yīng)區(qū)，于是有一定厚度的金屬層因缺碳而變?yōu)殍F素體。 4)氫腐蝕 ?鋼受到高溫高壓氫作用后，其機(jī)械性能變劣，強(qiáng)度、韌性明顯降低，并且是不可逆的，這種現(xiàn)象叫做氫腐蝕。 3壓力管道防腐蝕設(shè)計 ? 管道在工作環(huán)境中的腐蝕損傷，是關(guān)系到裝置的安全性、可靠性及壽命的重要問題。 3． 1防腐蝕設(shè)計的基本內(nèi)容 ? (1)正確的選擇材料 ?(2)防腐蝕措施的選擇及其設(shè)計 ?(3)防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計 ?(4)防腐蝕強(qiáng)度設(shè)計 ?(5)制造安裝及維修對防腐的影響 ? (6)管道預(yù)定壽命的確定 3． 2防腐蝕材料的選擇原則 從防腐蝕角度主要考慮的問題有： (1)管道的使用條件 ①介質(zhì) (組成、組成變化，微量成分或雜質(zhì)、相態(tài)、濃度、流速及其分布情況、pH值、有無固體懸浮物等等 )； ②溫度 (平均溫度、變化范圍、加熱與冷卻速度、溫度梯度 )； ③壓力 (平均壓宓一、壓力分布變化范圍、變化方式 )； ④裝置運(yùn)轉(zhuǎn)、停止時的條件 (起動停止頻率、起動條件、停止時的措施 )。 (3)材料的貨源、價格及經(jīng)濟(jì)性
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