高压装置应力腐蚀失效分析及防护
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应力腐蚀断裂一.概述应力腐蚀是材料、机械零件或构件在静应力(主要是拉应力)和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。
它常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中,凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。
常见应力腐蚀的机理是:零件或构件在应力和腐蚀介质作用下,表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解,产生电流流向阴极。
由于阳极面积比阴极的小得多,阳极的电流密度很大,进一步腐蚀已破坏的表面。
加上拉应力的作用,破坏处逐渐形成裂纹,裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。
这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展,而且还能穿过晶粒发展。
应力腐蚀过程试验研究表明:当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐蚀,而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。
一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。
应力腐蚀的机理仍处于进一步研究中。
为防止零件的应力腐蚀,首先应合理选材,避免使用对应力腐蚀敏感的材料,可以采用抗应力腐蚀开裂的不锈钢系列,如高镍奥氏体钢、高纯奥氏体钢、超纯高铬铁素体钢等。
其次应合理设计零件和构件,减少应力集中。
改善腐蚀环境,如在腐蚀介质中添加缓蚀剂,也是防止应力腐蚀的措施。
采用金属或非金属保护层,可以隔绝腐蚀介质的作用。
此外,采用阴极保护法见电化学保护也可减小或停止应力腐蚀。
本篇文章将重点介绍应力腐蚀断裂失效机理与案例研究,并分析比较应力腐蚀断裂其他环境作用条件下发生失效的特征。
,由于应力腐蚀的测试方法与本文中重点分析之处结合联系不大,故不再本文中加以介绍。
二.应力腐蚀开裂特征(1)引起应力腐蚀开裂的往往是拉应力。
这种拉应力的来源可以是:1.工作状态下构件所承受的外加载荷形成的抗应力。
2.加工,制造,热处理引起的内应力。
3.装配,安装形成的内应力。
4.温差引起的热应力。
5.裂纹内因腐蚀产物的体积效应造成的楔入作用也能产生裂纹扩展所需要的应力。
(2)每种合金的应力腐蚀开裂只对某些特殊介质敏感。
钢制压力容器局部腐蚀失效分析及防护策略摘要:随着我国科学技术的不断发展,工业化使用设备的类型也越来越多,压力容器作为一种常见的特种设备,被广泛应用在了化工、石油及人们日常的生活中。
我国目前使用的压力容器材质有很多,包括钢、铝、钛等有色金属、玻璃钢、预应力混凝土、陶瓷等非金属材料等等,其中比较常见的钢制压力容器。
但是对于金属材质的压力容器来说,特殊生产环境以及装载物料的高压都有可能造成压力容器出现各种各样的腐蚀状况,一旦在使用期间由于腐蚀导致压力容器出现破损就会引发严重的事故,为了减少这种情况相关部门应当就钢制压力容器局部腐蚀失效的原因进行分析,并在日常的使用及维修的工作中对压力容器做出有效的防护措施。
文章将会对目前钢制压力容器出现腐蚀的原因和问题进行分析,为减少由于腐蚀原因出现的意外事故提出可行性意见。
关键词:钢制压力容器;腐蚀失效;防护措施;在我国压力容器使用的范围非常广泛,不仅有工业生产方面,还离不开人们的日常生活,大多是为了完成存储、换热、反应以及分离等工作。
由于钢制压力容器材质主要为碳素钢、低合金钢、不锈钢等金属材质,其在焊接上和设计上的特殊性以及长期处于恶劣的环境之下,很容易出现局部腐蚀的情况,不仅有化学腐蚀还有物理腐蚀,这些情况都有可能会导致压力容器的失效,严重的还可能直接出现严重的泄露或者是爆炸等事故。
这不仅给压力容器正常使用带来了不安全的隐患,还会对事故附近的人和区域造成严重的破坏,对于社会安定以及国家的经济发展都有着直接的影响。
为了减少该类事故发生的概率,相关单位应当着重关注钢制压力容器出现局部腐蚀的原因,根据设备实际的使用情况采取相应的手段完善防护措施,从而对压力容器的安全使用做出有效的保障。
一、钢制压力容器局部腐蚀失效分析由于钢制压力容器的材质包括碳素钢、低合金钢、不锈钢等,都是金属构成的,因此先从金属的性质进行分析。
金属出现腐蚀的原理是指在腐蚀环境之下,与交变载荷协同过程中让金属产生了机械破坏的情况,还会造成金属使用寿命缩短且失效的状态。
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨化工设备是指用于制造化学品或进行化学反应的机器设备。
由于生产过程中所需受热、受力、受化学介质侵蚀等多种因素的影响,化工设备的使用寿命受到了很大的限制。
特别是在化学介质存在时,会造成一种称为应力腐蚀的现象,导致设备失效。
本文将探讨应力腐蚀产生的机理和防护方法。
1.机理应力腐蚀是在环境腐蚀作用下,由材料受到应力作用而引起的腐蚀。
其机理主要分为三个方面:(1)应力。
应力由于机械作用产生,也可能是由于温度变化引起的热应力。
大多数金属合金都会呈现应力腐蚀,而镍提高了抵抗应力腐蚀的能力。
(2)破坏的初始缺陷。
缺陷可以是裂纹、材料中的孔洞、表面的沟槽等,这些缺陷是应力腐蚀的主要产生源。
(3)环境。
应力腐蚀需要适宜的环境条件,如溶液的酸碱度、温度、氯离子浓度等,这些条件可以大幅度影响腐蚀速率。
2.防护(1)选择适宜的材料。
一般来说,高镍合金材料具有优异的抵抗应力腐蚀的能力,因此应尽量采用这种材料制造化工设备。
但是,其成本很高,使用前需要在经济利益和耐久性之间做出权衡。
(2)较小地使用温度。
由于高温环境可能导致应力腐蚀、热衰变等问题,因此必须尽量降低工作温度,特别是在化学介质存在的情况下。
(3)除去缺陷,以减少应力集中。
缺陷可能会导致应力集中和地方腐蚀,从而导致更大的腐蚀区域,因此必须始终保持设备的表面光滑,尤其是发现了缺陷,应及时加以处理。
(4)采用防腐蚀涂层。
涂层能够有效抵御化学介质侵蚀,并降低局部应力浓度。
可以选用特殊材料制备的聚合物涂料,因其具有优异的化学稳定性和耐腐蚀性,且不受磨损影响。
(5)定期检查。
应定期检查化工设备,以检测是否存在缺陷和应力集中的部位,并采取相应的修复或加固措施。
综上所述,化工设备的应力腐蚀问题是一个复杂的问题,其发生机制涉及应力、环境和缺陷等多种因素。
针对不同材料、不同工作条件下的化工设备,必须寻找最适宜的解决方法,充分利用防护技术,以延长设备的使用寿命,降低管理成本,并实现经济的持续发展。
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨化工设备在使用过程中,由于介质的腐蚀、振动、疲劳、热胀冷缩等因素,会产生各种应力,从而导致应力腐蚀。
应力腐蚀是由于介质、材料和应力等多种因素的综合作用所导致的金属材料的破坏。
其机理主要是局部的化学反应和电化学反应引起的。
应力腐蚀的机理是在介质腐蚀的作用下,由于材料表面微小缺陷或焊接缺陷,或是工艺中的组织不均匀、应力集中,从而形成了高应力区。
这些应力会引起原有的金属晶格发生变化,从而导致材料的脆性增强。
一旦发生应力腐蚀,破坏的速度很快,可迅速发展至失效,严重威胁人身安全和财产安全。
为了防止应力腐蚀的发生,有以下几点建议:1. Material Selection:合理选择材料是很重要的。
在设计过程中,应根据介质的特点和作用条件选择耐腐蚀性好的材料。
化学性质稳定、耐腐蚀性好、韧性强、强度高的材料是较为理想的选择。
2. Welding:焊接是应力腐蚀的重要源之一,因此要注意焊接技术和质量。
在焊接过程中,要合理控制尺寸、角度和管壁厚度,减少应力集中,以避免焊接缺陷的产生,同时选择合适的焊接材料,可有效避免应力腐蚀的发生。
3. Surface Treatment:表面处理也是预防应力腐蚀的重要措施之一。
可以采用化学热处理、防腐涂层等方法,并注意表面的清洁度和光洁度,以减少和延缓腐蚀的速度。
4. Regular Inspection:定期检查化工设备是很重要的。
及时发现设备中的问题,并采取合适的措施进行维修,可有效预防设备失效,保证生产的安全和稳定。
在化工设备的设计和生产过程中,应该充分考虑应力腐蚀的影响,并采取相应的措施,以确保设备的安全、稳定运行。
只有重视应力腐蚀的防护工作,才能避免设备事故的发生。
干货分享:压力容器腐蚀问题分析以及防护措施关键词:压力容器腐蚀,压力容器防腐,压力容器腐蚀防护压力容器,是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备。
压力容器的用途广泛,它在工业、民用等许多部门的许多领域都具有重要的地位和作用,尤其是化学工业与石油化学工业,仅在石油化学工业中应用的压力容器就占全部压力容器总数的50 %左右。
压力容器腐蚀是石油化工生产中的常见问题,其腐蚀可分为以下几种:(1)金属材料本身:金属材料本身具有化学性质,金属材料的腐蚀很大程度上取决于合金的腐蚀速度及合金含量。
这说明石油化工生产中压力容器所掺杂的杂质也会导致金属出现腐蚀现象。
在压力容器中,容器金属表面粗糙程度越高越容易受到腐蚀,金属晶粒越粗腐蚀速度越快。
此外,压力容器在制造过程中所受到的冷、热加工会产生较大的内应力,这也会让金属更易遭到腐蚀。
(2)环境因素:在石油化工生产中存在着一些腐蚀性介质,例如:酸、碱、水、氧等,这些因素的混合也为压力容器发生腐蚀现象提供了重要的外部环境。
(3)物理腐蚀及化学腐蚀:物理腐蚀是指单纯由物理溶液起到的破坏,一般情况下液态金属更易发生物理腐蚀。
这一腐蚀现象不是由于化学反应所导致的,而是由于铁被液态锌所溶解而发生的损坏;化学腐蚀是指金属表面与非电解质之间所发生的化学反应,这一反应通常发生于干燥气体中或非电解质溶液中,直接发生氧化还原反应,导致腐蚀产物的形成。
(4)应力腐蚀:应力腐蚀是指压力容器由于拉应力作用所造成的延迟裂纹,这是一种速度较快且破坏性较强的腐蚀现象,通常会在没有明显变形的前提下迅速发生变化。
在石油化工生产过程中,压力容器腐蚀问题不仅会影响化工设备的正常运行,还会影响石油化工生产的整体效果,那我们应该采取何种措施进行防护呢?索雷CMI重防腐涂层是一种高官能度双组分热固性聚合物涂层,固化后形成的高交联结构与其它涂层不同,在压力容器腐蚀防护方面取得了良好的应用效果。
涂层具有良好的耐腐蚀性能,可耐受腐蚀性化学品,包括强酸、强碱、气体、溶剂和氧化剂。
压力容器应力腐蚀及其控制分析摘要:压力容器是一项危险系数较高的装置,在石油、化工领域内最为常见。
压力容器内的承载介质特殊,产生高温与高压作用,导致压力容器面临着应力腐蚀的风险,压力容器应力腐蚀突发性强,增加了压力容器的事故风险率。
本文通过对压力容器的应力腐蚀进行研究,分析有效的控制措施。
关键词:压力容器;应力腐蚀;控制措施压力容器应力腐蚀可以引发爆炸、断裂等事故,危险性非常高。
据数据统计应力腐蚀的比例高达40%,在压力容器事故中占有很高的比重。
为保障压力容器的安全使用,需深化分析应力腐蚀,结合应力腐蚀的发生原因,规划出控制措施,防止应力腐蚀的危险性,由此保障压力容器的应用性能,规避应力腐蚀引发的风险,做好腐蚀控制的工作。
1.压力容器应力腐蚀危害应力腐蚀是压力容器主要的危害,此类危害在压力容器应用中分为三个阶段。
第一阶段是应力腐蚀的萌生阶段,压力容器在腐蚀的作用下出现裂纹,表现出轻微的腐蚀状态;第二阶段是裂纹腐蚀的衍生,应力腐蚀会加重裂缝的状态,促使压力容器的性能达到临界状态;第三阶段是压力腐蚀引发的容器断裂,导致压力容器失去原有的稳定性[1]。
应力腐蚀在压力容器断裂的整个过程中,逐渐丧失稳定性能,一旦应力腐蚀萌生后,压力容器即会处于动态的变化过程中,直至发生断裂或爆炸。
压力容器在应力腐蚀的干预下,逐渐形成断裂危害,在应力腐蚀控制的过程中,可以根据应力腐蚀萌生阶段的特性,判断压力容器是否潜在腐蚀危害,预先抑制压力容器的腐蚀,排除应力腐蚀对压力容器的危害。
2.压力容器应力腐蚀的发生因素压力容器应力腐蚀的发生因素比较集中,可以为腐蚀控制提供相关的依据,对其做如下分析:2.1材料因素压力容器的制造材料特殊,不同材料对压力容器应力腐蚀的影响均不同。
压力容器中的钢材与应力腐蚀的联系较大,强度越高越容易发生应力腐蚀,调查压力容器的屈服强度oS发现,oS>320MPa时,80%以上的压力容器都出现了应力腐蚀,而oS临界δscc时,就会发生应力腐蚀,导致压力容器断裂。
浅析压力容器应力腐蚀及其控制措施【摘要】文章首先阐述了压力容器应力防腐工作的意义,然后分析了影影响压力容器应力腐蚀的因素,最后对压力容器应力腐蚀的防护与监测方法进行了探讨。
【关键词】压力容器,腐蚀防护,控制措施一、前言近年来,我国石油化工工程虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对压力容器应力腐蚀的防护与监测,对确保石油行业的安全性有着重要意义。
二、压力容器应力防腐工作的意义压力容器主要应用于石油化工行业,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,是危险性较高的特种设备,在生产和使用中的失效形式比较复杂,易发生事故。
压力容器的应力腐蚀断裂是指金属在拉应力和特定的腐蚀性介质共同作用下发生的断裂破坏。
SCC所引起的破坏在事先往往没有明显的变形预兆而突然发生脆性断裂,其危害性相当大。
因此,研究压力容器的应力腐蚀断裂对确保压力容器安全运行是十分必要的。
石油行业一直是国民经济的支柱产业之一,对于工业发展意义非凡。
但是近年来,我们国家频频爆出设备防腐工作不到位,造成天然气泄漏、石油泄漏以及爆炸等不良新闻,给国民经济造成了重大的经济损失,也对社会安定产生了不小的影响。
就防腐工作的重要性而言,我们不仅仅要看到巨大的经济损失,还要看到能源的严重浪费等现象。
一来压力容器应力一旦腐蚀,将会造成天然气、石油等化工产品泄漏,造成重大的安全隐患,而且会带来巨大的经济损失;二来,能源一旦耗费,将是无法换回的,还会对环境造成严重的破坏,对于生态环境以及人们的生活都会带来巨大威胁。
因此,化工防腐可谓意义重大,做好了防腐工作,不仅能够节约大量的能源,提高社会经济效益,还能带来良好的社会效益,对人们的生活与生态环境的保护都是具有重要作用的。
三、影响压力容器应力腐蚀的因素影响压力容器应力腐蚀的因素不外乎内在因素与外界环境因素两个方面。
从影响腐蚀的机理来说,腐蚀的种类可分为许多种,按照腐蚀机理可以分为电化学腐蚀与化学腐蚀;按照腐蚀破坏形式又可以分为均匀腐蚀与局部腐蚀;而按照腐蚀环境则又可以分为,高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢-氯化氢-水型腐蚀、硫化氢-氢型腐蚀、硫化氢-氧化物-水型腐蚀等。
压力容器应力腐蚀及其控制措施近年来,我国石油化工工程虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对压力容器应力腐蚀的防护与监测,对确保石油行业的安全性有着重要意义。
标签:压力容器;腐蚀防护;控制措施1 压力容器应力腐蚀的影响因素1.1 力学因素压力容器承受的拉应力包括负载应力与残余应力,其中残余应力有:(1)由于不合理的结构设计而出现应力集中;(2)因焊接而出现残余应力;(3)因金属冷加工变形而出现残余拉应力。
一旦压力容器承受的拉应力高于临界应力,那么将会出现应力腐蚀断裂情况;1.2 环境因素金属或者合金的应力腐蚀断裂敏感性均会受到环境温度與介质中相关成分的浓度、pH 值、溶解氧等的影响。
当特征介质的浓度不断增加,那么则更容易出现应力腐蚀断裂。
在多种工作环境中,压力容器具有多种应力腐蚀断裂的温度限制。
若小于温度限制,那将不会出现腐蚀断裂,若高于临界温度,就会加快压力容器的腐蚀断裂。
同时,应力腐蚀也在极大程度上受pH 值的影响,造成这一情况出现的原因为:酸性溶液会让低碳钢的硝脆的速度加快,且水溶液呈酸性的硝酸盐类均能促使硝脆。
1.3 冶金因素冶金因素包含着金相组织、合金元素、夹杂物的偏析与含量、热处理等。
首先,介绍合金元素的影响,在同一个腐蚀环境中,不同金属会出现与其相应的应力腐蚀敏感性,在不同的腐蚀环境中,同一种金属也会出现与其相应的应力腐蚀敏感性。
在合金中金属的占比不同,那么其应力腐蚀敏感性也会存在不同。
通过合理组合金属和腐蚀环境,可在极大程度上降低或者杜绝应力腐蚀出现的几率;其次,介绍金相组织的影响,对于奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢而言,在应力腐蚀方面,奥氏体不锈钢最为敏感,同奥氏体一起存在少数铁素体,能大大提升材料抗应力腐蚀性。
最后,介绍夹杂物的偏析与含量的影响,合金材料中存在的夹杂物和偏析,将在一定程度上降低晶界的电位,使得应力腐蚀电池的阳极得以形成,场所对应力腐蚀的敏感性。
应力腐蚀失效及防护措施1.应力腐蚀失效机理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。
②产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及H2SO4 、H2S 溶液中才容易发生应力腐蚀。
③一般在合金、碳钢中易发生应力腐蚀。
研究表明,应力腐蚀裂纹的产生主要与氯离子的浓度和温度有关。
压力容器的应力来源:①外载荷引起的容器外表面的拉应力。
②压力容器在制造过程中产生的各种残余应力,如装配过程中产生的装配残余应力,制造过程中产生的焊接残余应力。
在化工生产中,压力容器所接触的介质是多种多样的,很多介质中含有氯离子,在这些条件下,压力容器就发生应力腐蚀失效。
铬镍不锈钢在含有氧的氯离子的水溶液中,首先在金属表面形成了一层氧化膜,它阻止了腐蚀的进行,使不锈钢钝化。
由于压力容器本身的拉应力和保护膜增厚带来的附加应力,使局部地区的保护膜破裂,破裂处的基体金属直接暴露在腐蚀介质中,该处的电极电位比保护膜完整的部分低,形成了微电池的阳极,产生阳极溶解。
因为阳极小、阴极大,所以阳极溶解速度很大,腐蚀到一定程度后,又形成新的保护膜,但在拉应力的作用下又可重新破坏,发生新的阳极溶解。
在这种保护膜反复形成和反复破裂过程中,就会使某些局部地区的腐蚀加深,最后形成孔洞,而孔洞的存在又造成应力集中,更加速了孔洞表面的塑性变形和保护膜的破裂。
这种拉应力与腐蚀介质的共同作用便形成了应力腐蚀裂纹。
2.应力腐蚀失效的防护措施控制应力腐蚀失效的方法,从内因入手,合理选材,从外因入手,控制应力、控制介质或控制电位等。
实际情况千变万化,可按实际情况具体使用。
(1)选用耐应力腐蚀材料近年来发展了多种耐应力腐蚀的不锈钢,主要有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨化工设备中应力腐蚀是一种常见的腐蚀形式,指的是在材料承受应力的与介质发生相互作用,导致材料发生腐蚀破坏的现象。
应力腐蚀会导致设备的损坏和事故风险的增加,因此对于应力腐蚀的机理和防护措施进行探讨具有重要的意义。
应力腐蚀的机理主要包括三个部分:应力、介质和材料。
首先是应力,化工设备通常会承受各种应力,如拉伸、压缩、弯曲、挤压等,这些应力会使材料内部的晶体结构发生变化。
其次是介质,化工设备在工作过程中会接触各种介质,如酸、碱、盐溶液等,介质的性质会影响应力腐蚀的发生。
最后是材料,不同的材料对应力腐蚀的敏感性不同,某些材料特别容易受到应力腐蚀的影响。
为了有效防护化工设备中的应力腐蚀,可以采取以下措施:1. 控制应力:在设计和施工阶段,应合理控制和预测设备中的应力分布,避免在高应力区域使用脆性材料,并考虑应变和变形的效应。
还应使用优良的接头技术和设备安装工艺,来减少应力集中和高应力区域的产生。
2. 选择合适的材料:应根据设备的工作环境和介质性质,选择抵抗应力腐蚀的材料。
目前常用的防腐材料包括不锈钢、镍基合金、钛合金等,这些材料具有较好的耐腐蚀性能和机械强度,能够有效避免应力腐蚀的发生。
3. 优化设备维护与检修:定期对设备进行维护与检修,及时清洗、除锈和涂层保护,可以减少腐蚀的发生。
还应定期检查设备内部的腐蚀情况,及时发现问题并进行修复。
4. 增加防护措施:可对设备进行额外的防护措施,如使用防腐涂层、防腐胶带、衬里等。
这些防护措施能够降低设备与介质之间的接触,减少腐蚀的发生。
化工设备中应力腐蚀的机理和防护方法需要综合考虑应力、介质和材料等多个因素。
通过合理控制应力、选择合适的材料、优化设备维护与检修以及增加防护措施等措施,可以有效预防和减少应力腐蚀的发生,提高设备的工作安全性和使用寿命。
金属/设备的应力腐蚀及预防措施一、应力腐蚀的机理和特点1.应力腐蚀--——金属/设备在拉应力和腐蚀介质同时作用下产生脆性破裂,叫应力腐蚀破裂.2.应力腐蚀破裂的裂缝形态-—-—主要有二种:a.沿晶界发展,称晶间破裂。
b.裂缝穿过晶粒,称穿晶破裂。
也有混合型,主逢为晶间型,支缝或尖端为穿晶型。
3.应力腐蚀的特征————a.必须存在拉应力(外加载核、热应力、冷/热加工或焊接后的残余应力等),若存在压应力则可抑制这种腐蚀.b.发生应力腐蚀开裂(SCC)必须同时满足材料、环境、应力三者的特定条件。
也就是说一般只发生在一定的体系,如奥氏体不锈钢/CI—体系,碳钢/NO—3体系,铜合金/NH+4体系等.根据介质主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐、氨、含氧水及硫化物等,而分别称为氯裂(氯脆)、碱裂(碱脆)、硝裂(硝脆)、氨裂(氨脆)、氧裂(氧脆),还有硫化物应力开裂等。
c。
应力腐蚀开裂与单纯由机械应力造成的开裂不同,它在极低的负荷应力下也能产生开裂。
d. 应力腐蚀开裂与单纯由腐蚀引起的开裂也不同,腐蚀性极弱的介质也能引起应力腐蚀开裂.其全面腐蚀常常很轻,而且没有变形预兆,即发生突然断裂,应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。
4.应力腐蚀的机理----应力腐蚀的机理很复杂,按照左景伊提出的理论,破裂的发生和发展可区分为三个阶段:a。
金属表面生成钝化膜或保护膜。
b. 钝化膜或保护膜局部破裂,产生孔蚀或裂缝源。
c.裂缝内发生加速腐蚀,在拉应力作用下,以垂直于应力的方向深入金属内部。
裂缝多半有分枝,裂缝端部尖锐,端部的扩张速度很快,断口具有脆性断裂的特征.二、应力腐蚀试验方法根据应力的加载方法不同,应力腐蚀试验方法主要可分为以下四类:1.恒变形法----给予试样一定的变形,对其在试验环境中的开裂敏感性进行评定2.恒载荷法(SSCC)—--—方法有拉伸试验、弯梁试验、C形环试验、双悬臂梁试验,常用拉伸试验,即把单轴拉伸型的试样进行H2S水溶液应力腐蚀试验,试验介质为0.5%HAc+5%NaCl+饱和H2S水溶液,试验在恒负荷拉伸应力腐蚀试验机上进行.试验时按不同的应力级别(取材料屈服强度的百分比)分别对试样加载,经过一定时间后发生应力腐蚀开裂,记录其断裂时间。
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨化工设备中应力腐蚀是指在工作过程中由于环境条件和应力共同作用下,金属材料表面发生腐蚀,导致金属材料破坏的一种现象。
应力腐蚀是一种复杂的腐蚀现象,其机理主要包括应力、介质和金属材料三个方面。
应力是引起应力腐蚀的主要因素之一。
化工设备在运行过程中会受到各种应力的作用,包括机械应力、热应力和残余应力等。
这些应力会破坏金属的原有结构,使金属的抗腐蚀能力下降,进而容易发生应力腐蚀。
介质也是引起应力腐蚀的重要因素之一。
在化工生产过程中,金属材料常接触各种有害介质,如酸、碱、盐溶液等,这些介质能够直接与金属发生反应,引起应力腐蚀。
有些介质在一般情况下对金属无腐蚀作用,但在一定条件下,如温度、浓度、流速等发生变化时,会产生腐蚀,加速应力腐蚀的发生。
金属材料本身的性能也会影响应力腐蚀的发生。
不同的金属材料对应力腐蚀的抵抗能力不同。
钢材在强酸和强碱介质中易发生应力腐蚀,而不锈钢具有较好的抗腐蚀性能。
金属材料的处理工艺也会影响其应力腐蚀性能,如热处理、冷加工等。
为了有效预防和控制应力腐蚀的发生,化工设备中应该采取以下措施:1. 选择合适的材料:应根据介质的性质选择具有良好抗腐蚀性能的金属材料,如不锈钢、合金钢等。
2. 控制应力:在设备的设计和制造过程中,应合理控制应力的大小,避免应力集中和过大的应力。
3. 设计合理的结构:合理设计化工设备的结构,避免应力集中,减少应力腐蚀的可能性。
4. 定期检测和维护:对化工设备进行定期检测,发现问题及时修复和更换受腐蚀严重的部件,保证设备的安全运行。
5. 控制操作参数:合理控制介质的温度、浓度、流速等参数,避免发生腐蚀和应力腐蚀。
6. 使用保护措施:涂层、防腐层、防腐涂料等可以提高金属表面的抗腐蚀性能,降低应力腐蚀的发生。
化工设备中应力腐蚀是一种严重影响设备安全运行的因素,需要通过选择合适的材料、控制应力、设计合理的结构、定期检测和维护、控制操作参数以及使用保护措施等措施来进行预防和控制。