几种化学物质对压力容器的应力腐蚀

碱对碳钢的影响LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】几种化学物质对压力容器的应力腐蚀[ 2006-10-17 1:38:05 | By: rsjang ]在较高温度和一定浓度的氢氧化钠溶液的特定环境下，热碱溶液会对碳钢或合金钢产生应力腐蚀，这种现象俗称碱脆或苛性碱脆化。

钢碱脆的机理目前还没有统一的认识。

一般主伙是碳钢在高温下与水蒸气产生如下的化学反应：在这个反应中，氢氧化钠起着催化作用，其过程是反应生成的Fe3O4覆盖在钢的表面，形成一层保护膜。

但可能由于过高的局部拉伸应力会使局部区域的保护膜遭到破坏；也可能由于氢氧化钠在表面富集使Fe3O4被溶解；或由于这两种情况的联合作用，在金属表面形成最初的腐蚀裂纹，氢氧化钠富集在裂纹中，形成电化学腐蚀。

裂纹的尖端区域成为阳极，而裂纹周围的保护层成为阴极，再加上拉伸应力的作用，使裂纹迅速扩展，最终导致断裂。

钢的碱脆一般要同时具备3个条件，即高温、高浓度碱和拉伸应力。

有人通过试验指出，浓度为10％的氢氧化钠溶液可以引起碱脆，而5％的浓度则不能。

但在压力容器和锅炉中，局部地方常发生氢氧化钠的富集现象，如盐的沉积物或高温下水分的蒸发，都会使局部的碱浓度增大。

碱脆常常发生在锅炉的承压部件中，锅炉用水经过处理后有可能含有过剩的碱，在局部地方如沉积物或多孔的氧化皮下面，铆接或焊缝处，法兰连接处等，容易使碱浓度增大，加上不均匀的拉伸应力，使锅炉发生碱脆破裂。

近年来，国内外发生过多起一氧化碳和二氧化碳混合气的容器（气瓶）爆炸事故，这也是由应力腐蚀而引起的腐蚀。

一氧化碳在通常情况下，被铁吸收后，会在金属表面形成一层保护膜，但在工业应用的一氧化碳中会含有二氧化碳和水分。

由于容器或气瓶反复多次充气，器壁上的交变应力，使这层保护层局部遭到破坏，从而会加速湿性二氧化碳对容器的腐蚀。

在以原油、天然气或煤为原料的炼油、石油化工及煤气工业设备中，硫化氢的腐蚀是比较普遍的问题，其中尤以湿硫化氢对碳钢及低合金钢的应力腐蚀最值的注意。

天然气压力容器腐蚀原因及防范措施【摘要】压力容器是化工生产中广泛使用的一种重要的特征设备，由于化工工业的特殊性，压力容器会受到各种腐蚀，若其发生腐蚀现象将严重威胁到化工设备的安全运行。

为了防止压力容器腐蚀，延长设备的使用寿命，本文分析了化工压力容器腐蚀的产生因素，并重点对腐蚀的预防措施进行了探讨。

【关键词】压力容器；腐蚀；防腐蚀一、前言压力容器是工业生产过程中不可缺少的一种设备，广泛应用于化工、炼油、机械、动力、纺织、冶金、核能及运输等国民经济部门。

由于其盛装着易燃、易爆、有毒或腐蚀性介质，并且长期承受高温高压作用，因此，压力容器是工业生产过程中危险性较高的特种设备。

在压力容器实际操作过程中，腐蚀严重地影响着压力容器的安全运行和使用寿命，据有关资料统计表明，由于腐蚀发生爆炸事故的占 66.7%，甚至会引发爆炸事故造成人员伤亡和财产损失。

化学腐蚀对压力容器的危害主要表现在：腐蚀会使压力容器发生早期失效或突然损坏，造成事故；腐蚀会使压力容器发生穿孔泄漏，造成介质流失，污染环境，甚至会使易燃介质发生爆炸或使有毒介质发生泄漏；腐蚀会使压力容器壁厚减薄，致使壳体不能满足强度要求，导致容器破裂失效。

压力容器的腐蚀问题比较复杂，影响因素比较多，其中包括氢腐蚀、应力腐蚀、局部腐蚀以及均匀腐蚀，并且经常出现几种腐蚀共存的现象。

二、天然气压力容器腐蚀原因1、材料本身。

压力容器的腐蚀是压力容器与环境的反应而引起的材料的破坏或变质，因为绝大多数压力容器都是由金属材料构成。

金属腐蚀的发生首先是由金属本身的化学性质决定的。

实验研究和生产实践证实，合金的腐蚀速度与合金含量有密切关系，因此压力容器中的夹杂物会加速金属的腐蚀。

其次，压力容器的金属表面光洁度对其腐蚀也有很大的影响，表面越粗糙，越易腐蚀；表面有氧化膜则耐腐蚀。

金属的晶粒越粗，压力容器腐蚀越快；反之，则较慢。

再者，压力容器金属在制造过程中的冷、热加工（如冲压、锻造、焊接等）变形，产生较大的内应力，内应力的存在会促使腐蚀过程的加速，在有硫化氢等场合还会引起应力腐蚀破裂。

氨制冷压力容器应力腐蚀开裂原因及其对策发布时间：2021-05-19T14:28:14.233Z 来源：《科学与技术》2021年2月4期作者：唐勇卫嘉[导读] 氨制冷压力容器应力腐蚀开裂这一现象在氨制冷压力容器故障中是十分常见的唐勇?卫嘉云南省特种设备安全检测研究院云南省昆明市 650000 摘要：氨制冷压力容器应力腐蚀开裂这一现象在氨制冷压力容器故障中是十分常见的，这种故障一旦出现便会严重影响氨制冷压力容器的正常使用，那么，如何通过切实可行的对策及措施解决氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的情况成为人们研究关注的重点内容，相关工作人员通过对氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的多种情况进行深入的调查研究和分析实验，发现氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的主要原因与容器自身材料、介质、结构设计以及焊接工艺等方面均有着或大或小的联系，本文主要针对氨制冷压力容器应力腐蚀开裂的原因和对策进行探讨。

关键词：氨制冷压力容器；应力腐蚀；开裂；有效对策；引言:在氨制冷机组中需要大量的辅机发挥支撑作用配套完成工作，辅机通常由换热器、储存容器和分离容器等几大关键组分构成，但由于辅机的容器数量通常是批量存在的，在其正常工作时对压力也没有较为特殊的要求，不仅如此，铜这种金属在氨常见介质中具有较强的应力腐蚀的倾向性，因此在制造氨制冷压力容器时通常采用碳钢和低合金钢来完成制作。

我国对氨制冷压力容器应力腐蚀开裂这种现象已经有了很长一段时间的研究和探索，通过多种方式和途径对其进行跟踪处理并及时进行有针对性的分析和记录，在氨制冷压力容器应力腐蚀开裂原因及解决的有效对策方面有了如下结论。

一、氨制冷压力容器的特点（一）数量较多。

（二）通常在温度和应力均较低的环境中进行正常工作和运行。

（三）氨制冷压力容器对自身密实性有着较为严苛的要求，在利用氨制冷压力容器完成压力试验后，要对其自身密实性进行检查和测试。

（四）在氨制冷压力容器器壁的内部，通常包裹着一层油膜，有了这层油膜的存在便会对氨制冷压力容器起到较好的保护作用，避免容器应力腐蚀开裂等故障情况的发生。

⼏种常见压⼒容器的失效形式2019-09-16【摘要】介绍压⼒容器失效形式，重点介绍储罐、换热器、塔等⼏种常见的压⼒容器的失效机理，分析原因并提出相应的修复措施及设计准则。

【关键词】压⼒容器；失效；应⼒腐蚀；设计准则1、引⾔压⼒容器是承载压⼒的密闭设备，⼴泛应⽤在⽯化、能源、核电、军⼯等各个领域，由于介质腐蚀性、载荷压⼒、材料缺陷等各种原因，压⼒容器易发⽣各种形式的失效，导致⽣产停产、设备损坏、介质泄露，甚⾄会导致爆炸，造成灾难性事故。

因此，了解压⼒容器失效形式，找出引起失效的因素并提出预防措施，具有重⼤现实意义。

本⽂针对⼏种在⼯业⽣产中常⽤的压⼒容器，具体介绍其普遍发⽣的失效形式，分析产⽣失效的原因并给出相应的预防措施，以求设备安全运⾏。

2、储罐失效储罐的失效形式主要有表⾯损伤失效、断裂失效、泄露失效等。

2.1表⾯损伤失效磨损、接触疲劳、腐蚀等均可造成表⾯损伤，由于储存的⽓体或液体中⼤多含有氢、硫、氯离⼦等，储罐最容易发⽣的是应⼒腐蚀引起开裂。

常见的液化⽯油⽓储罐，介质中含有⽔和硫化氢，形成具有腐蚀条件的湿硫化氢环境，在焊缝及附近的影响区，存在焊接残余应⼒和冷加⼯残余应⼒，同时壳体⼜受到⼯作压⼒，此时低合⾦⾼强度钢将会导致氢致开裂型应⼒腐蚀，形成微裂纹，在外加拉伸及残余拉伸应⼒作⽤下，最终扩展成裂纹导致破坏。

为防⽌应⼒腐蚀发⽣，⾸先应合理选材。

Ni、Mn、Si、S、P等元素有利于应⼒腐蚀的发⽣，设计中要限制其含量。

其次要降低焊缝及热影响区的硬度，消除焊接残余应⼒。

在容器焊后进⾏热处理，可以残余应⼒，降低淬硬组织硬度，提⾼抗腐蚀性。

此外还应按要求对储罐及时进⾏全⾯检查，掌握设备发⽣应⼒腐蚀的程度，及时消除隐患。

2.2断裂失效韧性断裂失效是因储罐承受的压⼒超过材料的屈服极限，材料发⽣屈服或全⾯屈服，当压⼒超过材料的强度极限时，则发⽣断裂。

最经常导致储罐韧性断裂失效的原因是过量充装，因此应严格按照《压⼒容器安全技术监察规程》，装填量不得⼤于0.95。

1-5 应力腐蚀开裂概述因介质对材料的腐蚀而造成的结构破裂称腐蚀破裂。

金属材料的腐蚀有多种，按腐蚀机理可分为：化学腐蚀和电化学腐蚀；按腐蚀介质可分为：氧腐蚀、硫腐蚀、酸腐蚀、碱腐蚀等；按腐蚀部位和破坏现象，可分为：均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等。

金属材料在特定腐蚀环境下，受拉应力共同作用时所产生的延迟开裂现象，称为“应力腐蚀开裂”。

应力腐蚀开裂属于环境敏感断裂范畴。

并非任何环境都会产生应力腐蚀开裂，应力腐蚀是特殊的腐蚀现象和腐蚀过程，一定的金属材料只在某一特定的腐蚀环境中才会产生应力腐蚀开裂。

有拉伸应力存在，是应力腐蚀开裂的先决条件，焊接剩余拉应力有着极为重要的影响！在锅炉压力容器部件的腐蚀中，应力腐蚀及其造成的破裂是最常见、危害最大的一种！已成为工业（特别是石油化工）中越来越突出的问题（参见：化工设备损伤事例统计表），石油化工焊接结构的破坏事故中，约有半数为应力腐蚀开裂。

化工设备（低于300ºC）损伤事例统计表①包括腐蚀疲劳开裂，一般约占8% 。

因此，必须从结构设计及施工制造方面考虑洚低剩余拉应力，以提高结构的抗应力腐蚀开裂性能。

当然，还应从生产管理方面考虑降低介质的腐蚀作用。

本节主要是了解应力腐蚀开裂的特征，以防止、控制应力腐蚀开裂。

一. 应力腐蚀开裂特征：1. 应力腐蚀开裂条件：（1）合金----纯金属不发生应力腐蚀，但几乎所有的合金在特定的腐蚀环境中都会产生应力腐蚀裂纹。

极少量的合金或杂质都会使材料产生应力腐蚀。

各种工程实用材料几乎都有应力腐蚀敏感性。

（2）拉应力-----引起应力腐蚀的应力必须是拉应力，且应力可大可小，极低的应力水平也可能导致应力腐蚀破坏（不管拉应力多么小，只要能引起变形滑移，即可促使产生应力腐蚀开裂）。

应力既可由载荷引起，也可是焊接、装配或热处理引起的残余应力。

（3）腐蚀性介质----产生应力腐蚀的材料和腐蚀性介质之间有选择性和匹配关系，即当二者是某种特定组合时才会发生应力腐蚀。

液化石油气储罐应力腐蚀的分析与预防本文从液化石油气概述、应力腐蚀的含义、液化石油气储罐应力腐蚀的控制谈起，重点阐述了液化石油气储罐应力腐蚀的预防措施，旨在对相关研究做一参考。

标签：液化石油气；储罐；应力腐蚀1 液化石油气概述通过增压降温，把炼油厂或油田生产的常温常压下呈气态的烃保持为液体状态的一种轻质烃混合物，统称为液化石油气。

主要用在家庭生活用燃料、工业用燃料及原料、城市管道煤气的增热混合成分，金属熔接和切割、汽车燃料和溶剂等许多方面。

液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及其异构体等数种，同时含有少量的戊烷和少量的硫化物。

在和化工生产联合的炼油厂生产的液化石油气中的丙烯、丁烯已分离供化工生产原料使用。

储存容器主要是指盛装生产用的原料气体、液体，液化气体等的压力容器，比如我们说的液化石油气储罐。

2 应力腐蚀的含义近年来，人们对应力腐蚀的研究，比对其他腐蚀行为的研究给予了更大關注。

这是由于它是各种腐蚀行为中破坏性最大的一种。

其腐蚀速度极快，常常在没有任何预兆的情况下突然造成灾难性的事故，危害人身和设备的安全，使生产和经济受到巨大的损失。

随着石油、化工、冶金、原子能和宇航工业的发展，金属材料越来越多的应用于高应力状态及各种恶劣苛刻的环境中，同时，为了提高生产率和经济效益，必须提高工作温度和工作压力，这些都必然使金属材料的应力腐蚀事故增加。

应力腐蚀开裂在力学、环境、材料、断裂形态学等方面表现出一些独特的性质。

因为应力腐蚀涉及材料、环境和力学等多种因素，其过程较为复杂，目前所提出的十多个机理模型均存在一定局限性。

为此，各国政府都投入了大量的人力物力，对应力腐蚀的破坏规律和机理进行深入研究。

化学介质在应力的协同作用下会导致金属材料的一些特殊腐蚀破坏现象。

应力腐蚀只有在特定环境下才能发生，它具有以下特点：只有存在应力时，才能产生应力腐蚀裂纹；应力腐蚀断裂是一种与时间有关的滞后破坏；应力腐蚀开裂是一种低应力脆性断裂；应力腐蚀裂纹的扩展速度非常快。

几种化学物质对压力容器的应力腐蚀引言（1）应力腐蚀是金属材料在腐蚀性介质和拉伸应力的共同作用下发生的一种破坏形式。

金属发生应力腐蚀时，腐蚀和应力这两个因素相互促进的，一方面腐蚀使金属的有效截面积减小和表面上形成缺口，产生应力集中，如果是晶间腐蚀，则会使金属晶粒之间的结合力降低；另一方面，应力加速了腐蚀的进展，使表面缺口向更深处（或沿晶间）扩展，最终导致断裂。

在应力腐蚀中，如果应力是交变的拉伸应力，这种腐蚀叫做疲劳腐蚀。

在疲劳腐蚀过程中，首先也是在表面形成腐蚀缺口引起应力集中，成为疲劳裂纹的策源点。

在交变拉伸应力的作用下，被破坏的保护膜无法再恢复，沉积在腐蚀坑底部的始终是处在活性状态且构成腐蚀电池的阳极。

这样在腐蚀与交变应力的共同作用下，裂纹不断扩散直至金属材料最后断裂。

压力容器的腐蚀破裂都是应力腐蚀，因为压力容器一般都承受较大的拉伸应力，而它的结构也常常难以避免地有程度不同的应力集中处，如设备的开孔、焊缝等，且容器的工作介质又常常是带腐蚀性的。

液氨对碳钢及低合金钢容器的应力腐蚀（2）液氨的储存和运输大部分用碳钢或低合金钢制压力容器。

近年来国内外多次发生液氨储罐破裂爆炸事故，事故分析表明，很多是由于应力腐蚀造成的。

另外，对未发生事故的液氨球罐进行检查，相继发现了程度不同的数量很多的裂纹，这些裂纹大都分布在长期处于液面下部的南极板与下温带组焊的周向焊缝上。

一般情况下，无水液氨只对钢产生很轻微的均匀腐蚀。

但液氨储罐在充装、排料及检修过程中，容易受空气的污染，空气中的氧和二氧化碳则促进氨对钢的腐蚀，其反应如下：反应中的氨基甲酸氨对碳钢有强烈的腐蚀作用，使钢材表面的钝化膜产生破裂，并在此产生阳极型腐蚀。

由于焊缝处残余应力较高，所以应力腐蚀严重。

许多资料表明，液氨球罐所用的钢材强度越高，产生应力腐蚀裂纹的倾向越大。

此外，容器的工作温度愈高、液氨中氧含量越高，其应力腐蚀也越严重。

采取下列措施有利于防止液氨对储存容器的应力腐蚀：1.焊接时，采取措施尽量消除残余应力。

压力容器的破坏形态根据国际《压力容器、锅炉和管道委员会》提出的方法，依照破坏形态和破坏原因，压力容器破坏形式可分以下几种：1、过度的塑性变形当压力载荷大大超过设计数值时，容器的器壁变薄，最后达到不稳定点，即当压力稍许增加时，容器就会因过度塑性变形而发生破裂。

当容器发生过度塑性变形破裂时，断口为撕断状态，容器破坏时不产生碎片或者仅有少量碎块，爆破口的大小视容器爆破的膨胀能量而定。

除压力的影响以外，金属材料在高温下的蠕变也是引起塑性变形的一个重要原因，在蠕变过程中，材料发生连续的塑性变形，在塑性变形积累到相当长时间后，将以破裂而告终。

2、过度的弹性变形弹性变形是固体在外力的作用下表现出的一种行为，当外力撤出后，物体能够恢复原来形状的能力称为弹性性质，而具有这种可逆性的变形就叫做弹性变形，过度的弹性变形可能使容器呈现不稳定状态，甚至达到失稳程度。

3、大应变疲劳压力容器在交变应力的作用下，位于容器的某些局部区域（如开孔接管周围、局部结构不连续处等）受力最大的金属晶粒将会产生滑移并逐渐发展成为微小裂纹，且裂纹两端不断扩展，最终导致容器的疲劳破坏。

疲劳首先出现在上述高应力的局部区域，即出现在这些高应力引起的大应变的地方，这种破坏就称大应变疲劳。

压力容器的疲劳破坏一般具有以下特征：（1）容器没有明显的变形（2）破裂的断口存在两个区域：疲劳裂纹产生至扩展区和最后断裂区（3）容器常因开裂泄漏而失效（4）疲劳破坏总是在容器经过反复的加载和卸载以后发生腐蚀疲劳是金属材料在腐蚀和应力的共同作用下引起的一种破坏形式。

在材料的腐蚀疲劳中，一方面由于腐蚀使金属表面局部损坏并促使疲劳裂纹的产生和发展；另一方面，交变的拉伸应力破坏金属表面的保护膜并促使表面腐蚀的产生。

在交变应力的作用下，被破坏的保护膜无法再次形成，沉积在腐蚀坑中的腐蚀产物又阻止氧的扩散使保护膜难以恢复。

所以腐蚀坑的底部始终处在活性状态之下而构成了腐蚀电池的阳极。

几种化学物质对压力容器的应力腐蚀[ 2006-10-17 1:38:05 | By: rsjang ]在较高温度和一定浓度的氢氧化钠溶液的特定环境下，热碱溶液会对碳钢或合金钢产生应力腐蚀，这种现象俗称碱脆或苛性碱脆化。

钢碱脆的机理目前还没有统一的认识。

一般主伙是碳钢在高温下与水蒸气产生如下的化学反应：在这个反应中，氢氧化钠起着催化作用，其过程是反应生成的Fe3O4覆盖在钢的表面，形成一层保护膜。

但可能由于过高的局部拉伸应力会使局部区域的保护膜遭到破坏；也可能由于氢氧化钠在表面富集使Fe3O4被溶解；或由于这两种情况的联合作用，在金属表面形成最初的腐蚀裂纹，氢氧化钠富集在裂纹中，形成电化学腐蚀。

裂纹的尖端区域成为阳极，而裂纹周围的保护层成为阴极，再加上拉伸应力的作用，使裂纹迅速扩展，最终导致断裂。

钢的碱脆一般要同时具备3个条件，即高温、高浓度碱和拉伸应力。

有人通过试验指出，浓度为10％的氢氧化钠溶液可以引起碱脆，而5％的浓度则不能。

但在压力容器和锅炉中，局部地方常发生氢氧化钠的富集现象，如盐的沉积物或高温下水分的蒸发，都会使局部的碱浓度增大。

碱脆常常发生在锅炉的承压部件中，锅炉用水经过处理后有可能含有过剩的碱，在局部地方如沉积物或多孔的氧化皮下面，铆接或焊缝处，法兰连接处等，容易使碱浓度增大，加上不均匀的拉伸应力，使锅炉发生碱脆破裂。

近年来，国内外发生过多起一氧化碳和二氧化碳混合气的容器（气瓶）爆炸事故，这也是由应力腐蚀而引起的腐蚀。

一氧化碳在通常情况下，被铁吸收后，会在金属表面形成一层保护膜，但在工业应用的一氧化碳中会含有二氧化碳和水分。

由于容器或气瓶反复多次充气，器壁上的交变应力，使这层保护层局部遭到破坏，从而会加速湿性二氧化碳对容器的腐蚀。

在以原油、天然气或煤为原料的炼油、石油化工及煤气工业设备中，硫化氢的腐蚀是比较普遍的问题，其中尤以湿硫化氢对碳钢及低合金钢的应力腐蚀最值的注意。

关于硫化氯应力腐蚀的机理还不十分清楚，有文献认为，湿的硫化氢与铁元素产生如下反应：产生的氢原子向金属内部扩散、聚集、使金属变脆，在氢的作用下形成鼓泡和裂纹。

氯离子对压力容器腐蚀的影响及预防措施摘要：在进行工业生产中，压力容器是比较常见的设备，在各行业中都有广泛的应用。

但是，由于化工生产所涉及的方面比较多，作为主要的组成部分之一，压力容器是不可缺少的。

目前，压力容器的腐蚀问题，引起了各界的关注，常见的腐蚀原因是因为氯离子的腐蚀性能强，破坏了附着在压力容器表面的氧化膜引起的安全威胁，尤其是受到腐蚀而发生的安全事故，事先并没明显的征兆。

本文首先对氯离子腐蚀压力容器的机理进行的分析，然后探究了氯离子对压力容器腐蚀的影响和对策分析。

关键词：氯离子；压力容器；腐蚀压力容器一般是因为耐腐蚀性较差而致使的各种缺陷出现。

与普通的钢材相对比，不锈钢的耐腐蚀性更好，并且还有较好的机械性能，主要原因是使用了Ni和Cr钝化不锈钢表面，进而形成了耐腐蚀性强的氧化膜。

而不锈钢的耐腐蚀性一旦遇到氯离子后就要承受被破坏的风险。

其原因是因为氯离子的活化能力较强，能将不锈钢表面的氧化膜腐蚀掉，已深入到压力容器的内部。

1氯离子腐蚀压力容器的机理1.1成相膜理论目前，氯离子致使压力容器出现腐蚀的情况，是比较普遍的现象，但是，腐蚀的形成过程是现阶段需要重点研究的问题。

成相膜理论就是对氯离子腐蚀原因方面进行深度研究，也是当下得到大众普遍认可的一项重要研究。

认为成相膜理论有一定依据的人觉得，氯离子的半径较小，因此氯离子本身具有一定的穿透性，如果氯离子处于分散的状态，氧化膜内部的空隙就会被轻松穿透，之后就会在金属表面形成一层附着物。

如果氯离子附着在金属表面的面积较大，那么就会使其金属表面的氧化膜出现很大程度上的变化，逐渐出现腐蚀的情况。

而成相膜理论相比较之下更加符合现实情况，由于产生的化学反应确实是致使腐蚀出现的主要原因之一，由此，在后续的相关研究中可以将成相膜理论作为依据，对压力容器的抗腐蚀方法进行深入的探究。

1.2吸附理论关于氯离子腐蚀压力容器的机理，目前受到呼声最高的理论是吸附理论。

吸附理论以氯离子本身的性质作为主要研究依据，与成相膜理论之间存在一定的差异。

压力容器和压力管道应力腐蚀开裂机理及影响因素分析摘要：锅炉、压力容器和压力管道是工业生产和生活中非常重要的设备，在使用过程中，一旦出现裂纹等缺陷，不仅会影响设备的正常使用，甚至会带来重大损失。

使用单位如果及时发现、解决裂纹问题，以及预防裂纹问题，就能够防止安全事故的发生。

关键词：锅炉；压力容器；压力管道；裂纹问题引言锅炉、压力容器和压力管道一般处于高温、高压等恶劣环境下运行，使用工况十分复杂，容易产生缺陷和损伤。

其中裂纹就是危害非常大的缺陷，如果不及时预防、发现和解决设备出现的裂纹缺陷，将会带来严重的安全问题。

在平时的使用过程中，使用单位一定要高度重视对设备的检验、管理和维护保养工作，及时发现设备存在的问题，特别是裂纹问题，及时排除安全隐患。

使用单位对裂纹的形成原因和其有可能引发的各类后果也要进行认真分析，进而采取对应的预防和解决措施，避免裂纹可能带来的各种安全隐患，保证设备的安全运行。

1.压力容器和压力管道应力腐蚀开裂机理1.1 疲劳裂纹压力容器和压力管道在运行时，由于一直都处在高温、高压及交变载荷条件下运行，所以非常容易形成疲劳裂纹，疲劳裂纹有两种形式，分别是腐蚀性裂纹以及机械裂纹。

腐蚀性裂纹的成因主要是由于介质因素，介质在一定程度压力作用下会造成压力容器和压力管道就会出现裂纹。

通常情况下裂纹有着非常高的稳定性，当裂纹蔓延开时，压力容器和压力管道中的压力持续作用下，因此裂纹的宽度就会扩大。

1.2 蠕变裂纹压力容器和压力管道是非常容易造成损坏的，其中包括温度以及压力的作用，如果一直运行压力容器和压力管道，就很容易产生蠕变裂纹。

通常情况下，压力容器和压力管道形成的蠕变裂纹它们多是平行的，当出现裂纹的时候，大多数都是出现在应力集中处，并且裂纹的数量也会逐渐增加，它们的分布是没有一定规律的，因此很难对其实际规则进行了解。

1.3 应力腐蚀裂纹压力容器和压力管道在运用时，也是非常容易被腐蚀的，由于里面含有高浓度的酸、碱介质。

氯离子对不锈钢腐蚀的机理氯离子对不锈钢腐蚀的机理 :在化工生产中，腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生，是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。

普通钢材的耐腐蚀性能较差，不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能.Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。

Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜，使不锈钢钝化，降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度，使不锈钢的耐腐蚀性能提高。

氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。

虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为2 种观点。

成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强，故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙，到达金属表面，并与金属相互作用形成了可溶性化合物，使氧化膜的结构发生变化，金属产生腐蚀.吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力，它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。

因为氧决定着金属的钝化状态，氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点，甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质，这样导致了腐蚀的加速。

电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明，氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值，在此电位下，不锈钢开始活化。

这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大，金属的钝态越稳定。

因此，可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。

2 应力腐蚀失效及防护措施2。

1 应力腐蚀失效机理其中在压力容器的腐蚀失效中，应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右.因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。

所谓应力腐蚀，就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。

应力腐蚀一般都是在特定条件下产生:①只有在拉应力的作用下。

压力容器用钢的硫化氢应力腐蚀随着压力容器储存介质的范围不断扩大，使压力容器的经济效益一直在不断提高，但是在实际应用过程中，压力容器设备会出现应力腐蚀的情况，通过对现有压力容器应力腐蚀所产生的原因以及性质进行分析，了解压力容器设备的工作条件以及影响因素，提出减缓设备发生应力腐蚀的措施，以及在不同环境下对压力容器用钢的选材要求，从而进一步提高压力容器的经济效益。

标签：压力容器;硫化氢;应力腐蚀高含硫天然气压力容器管道采用的材质为抗硫不锈钢，对这种压力容器的腐蚀缺陷主要表现在为均匀减薄和点蚀，对含有点蚀缺陷的管材进行强度评价，确定其管道缺陷所允许的最大操作压力，做出正确的决策，帮助管道可以继续使用，减少压力容器的运行压力，并进行相应的缺陷修复工作，才可以让压力容器的使用寿命增加，节约相应的维修成本，进而避免管道发生事故。

1压力容器应力腐蚀特征分析目前，我国很多工厂的压力容器设备已经使用很多年，因此在生产过程中往往会发生应力腐蚀开裂的现象。

应力腐蚀开裂的裂纹经常发生在焊缝、熔合以及热影响区，很多研究学者称这些焊缝裂纹为应力腐蚀裂纹。

压力容器设备所使用的材质均为低碳、低合金钢材料。

从压力容器设备所在的环境介质以及温度条件上看，压力容器设备发生应力腐蚀的关键因素为酸露点温度，再生设备表面会形成结露状态，为腐蚀因素创造腐蚀条件。

通过对压力容器设备腐蚀裂纹的部位以及扩展方向来看，裂纹发生的部位大多数为焊缝、熔合或者焊接热影响区域，裂纹会在垂直于焊缝方向进行扩展，所形成的裂纹比较短，其样式多为树枝状分叉。

由此可以说明压力容器设备的应力腐蚀开裂与设备焊接后的金属组织变化以及焊接剩余应力有着直接关系，简单来讲就是设备焊接区为应力腐蚀失效的主要部位，因此应当注重这些部位的腐蚀防护。

2钢在硫化氢环境下的腐蚀机理2.1氢鼓泡钢在HZS水溶液会发生电化学反应，反应出来活性很强的氢会向钢中渗透，在钢材内部形成氢分子，随着氢分子的不断增加，所形成的压力也会不断提高，最终导致夹杂物尖端产生鼓泡，产生氢鼓泡的主要位置为钢中夹杂物与其他炼金不连续处。

浅析液氨压力容器应力腐蚀及预防措施论文摘要：本文从理论和实践调查分析液氨压力容器应力腐蚀极理，并从材料选用，制造，使用等方面提出预防措施。

关键词：液氨应力腐蚀预防措施液氨的应力腐蚀开裂是液氨压力容器受拉伸应力作用而发生的脆性断裂，它是最危险的腐蚀破坏形式之一。

液氨压力容器的应力腐蚀既不是部件表面流下宏观的破坏痕迹，也不减薄容器的壁厚，只是由内表及里沿纵深方向形成裂纹，往往是缺陷还未被发现的情况下突然断裂。

液氨的应力腐蚀开裂一般可分成孕育阶段，扩展阶段和断裂阶段，在整个腐蚀过程中前两个阶段的裂纹发展较暖慢，而一旦裂纹达到或超过临界裂纹深度时，裂纹将迅速发展而产生失稳断裂。

液氨的应力腐蚀开裂的报道最早出现于美国。

1971年美国联邦运输部((FDT)召开会议指出，使用中的液氨运输槽约20- 25%发生应力腐蚀开裂。

韩国、法国、日本等国先后都有关于液氨压力容器应力腐蚀开裂的报道。

在我国，由于应力腐蚀而导致液氨压力容器破裂而发生重大事故的情况也是有报道。

1973年山东某县化肥厂盛装液氨的6． 45m，卧式液氨储罐在使用中突然发生破裂爆炸，大量液氨泄露并发生二次爆炸着火，这事故给国家和工厂造成严重损失。

事后进行检查，发现断口齐平，有旧裂纹，经分析确认是液氨压力容器的应力腐蚀开裂。

研究资料表明：液氨压力容器的应力腐蚀开裂与压力容器的材料、使用环境、制造工艺及容器的用途有关。

一般情况下，无水液氨只队钢产生轻微的均匀腐蚀。

但是，液氨压力容器在充装、排料及检查过程中容易受到空气污染，大气中的氧和二氧化碳促进了液氨的应力腐蚀，其反应如下：2NH2+CO2→NH4CO2NH2NH4CO2NH2→NH4_+CO2NH2—O2+2NH4++Fe→2Fe2++20H—+2NH3反应中产生的氨基甲酸氨对碳钢有强烈的腐蚀作用，它使钢材表面饨化膜在拉伸应力的作用下发生滑移而导致破裂，并沿着此处产生阴极型的应力腐蚀裂纹。

液氨压力容器的应力腐蚀的拉伸应力主要是焊接残余应力。