通過不銹鋼波紋膨脹節的腐蝕類型來查找損壞原因

文章來源：http://www.cnsmq.com.cn 發布時間：2020-03-10 瀏覽次數：81

通過不銹鋼波紋膨脹節的腐蝕類型來查找損壞原因，化工管道中使用的補償器主要是不銹鋼補償器。在波紋管補償器的實際使用中，其工作環境更為惡劣。主要原因是：首先，工作條件通常是高溫高壓，有時伴隨著高腐蝕性介質，例如硫化物，氯化物，衍生的亞硫酸，聚硫酸和其他有害離子。其次，金屬波紋管在加工過程中形成的殘余應力，操作過程中的中壓以及由位移引起的工作應力會引起奧氏體不銹鋼波紋管的腐蝕開裂。

根據金屬損傷的基本特征，腐蝕可分為兩類：一般腐蝕和局部腐蝕，包括應力腐蝕，小孔腐蝕，晶間腐蝕，電偶腐蝕，選擇性腐蝕，氫脆腐蝕等局部腐蝕。不銹鋼的腐蝕主要是局部腐蝕，在局部腐蝕中最常見的是應力腐蝕，小孔腐蝕和晶間腐蝕。不銹鋼的各種局部腐蝕不是彼此獨立的，而是相互影響的。因此，在研究不銹鋼的應力腐蝕時，還必須分析其他幾種腐蝕形式。

一、晶間腐蝕。

在427°C-816°C的范圍內，奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕更容易發生，并且還取決于在腐蝕性介質中的暴露時間。高溫下腐蝕發生得更快。在627°C敏化后，有時會在苛刻的晶間腐蝕試驗溶液中發現典型的18-8不銹鋼幾分鐘，以顯示晶間腐蝕。僅就波紋管補償器而言，引起晶間腐蝕的主要原因有三個：一是組織因素，材料本身的晶界與晶體中的物理化學狀態和化學組成不同，從而導致電化學性能不均勻。這是一個形成因素。由于波紋管補償器的材料在制造過程中承受較大的外力，因此會發生較大的變形，這會導致晶界的原子排列無序，并且在晶粒之間存在打滑和更多的碎屑。錯誤的話，容易產生晶界吸附（C，S，P，B，Si）或使碳化物，硫化物等析出。其中，晶界為陽極相，晶粒為陰極相，沉淀的第二相通常為陰極相。第三，在波紋管補償器的環境因素中，腐蝕性介質可以表現出晶粒的電化學不均勻性和晶界，并且在介質的作用下會發生晶間腐蝕。

第二、點蝕。

點蝕是不銹鋼波紋管補償器失效的主要原因之一。不銹鋼表面的鈍化膜具有破壞表面連續性的缺陷，例如材料中的夾雜物和缺鉻區域。在波紋管補償器的制造過程中進行冷加工后，會發生較大的塑性變形，從而導致材料顆粒滑落。產生了大量的脫位露頭。在使用補償器時，表面被灰塵和碎屑污染，這使得薄膜在這些地方容易損壞，這是鈍化薄膜損壞的內在原因。另外，當鈍化膜損壞時，介質中的某些特殊離子（如鹵素離子C1-等）由于半徑小，在金屬表面具有較強的吸附能力，并且與金屬陽離子的鍵合也很強大。它們會在鈍化膜破裂的地方與不銹鋼的賤金屬接觸，并發生電化學反應，因此介質呈強酸性，導致賤金屬溶解并形成點蝕源。

第三，應力腐蝕。

應力腐蝕裂紋（SCC-StressCorrosion Cracking）是不銹鋼波紋管補償器腐蝕失效的最常見形式之一。當一定水平的拉應力和腐蝕性介質共同作用時，會導致脆性斷裂，這是材料失效和斷裂的重要原因之一。關于波紋管補償器的應力腐蝕，許多學者在這一領域進行了研究，其宏觀機理是一致的。但在微觀層面上，不同的研究者提出了不同的機理，如滑移溶出機理，優選溶出機理，介質引起的溶出機理，電化學機理和溶出機理。