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腐独引起的泄漏

发布时间:2015-08-28 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:637

腐蚀是自然界中最常见的一种化学现象,几它会使物质发生质的变化,甚至造成物体破坏。当然腐蚀若是发生在金属设备及管道上,同样会引发泄漏事故。根据腐蚀的性质不同可以将腐蚀分为以下几种。

1.均匀腐蚀

这种腐蚀是由环境所引起的,凡是与介质接触的表面,皆产生同一种腐蚀.金属表面腐蚀的外貌相同,经历同一时间,金属厚度的减少也相同,管壁或设备外壁或内壁一层层地腐蚀而脱落,最后造成大面积穿孔,最终造成泄漏事故的发生。如暖气管、自来水管、换热设备等都有这种现象出现。

2.侵蚀或汽蚀

这种腐蚀是由于流体介质的流动所引起的。高速输送的液体压力会明显下降,当压力低于介质的临界压力时,液体就会出现汽化现象,形成无数个气泡。但是,这种气泡存在的时间有限,一到高压区,这些气泡又凝结为液体,,凝结的过程中便会产生对金属材料的侵蚀和冲击,冲击的能量足以造成管道的振动,同时把金属表面腐蚀呈蜂窝状,随着时间的推移,便形成了腐蚀穿孔,造成泄漏事故的发生。

3.应力腐蚀

金属材料的应力腐蚀,是指在静拉伸应力和腐蚀介质共同作用下而导致的金属破坏。它与单纯由机械应力造成的破坏不同,它在极低的应力负荷下也能产生破坏;它与单纯的腐蚀引起的破坏也不同,腐蚀性极弱的介质同样引起应力腐蚀,因而它是危害性最大的一种腐蚀破坏形式。它常常是在从一般腐蚀方面来看是耐蚀的情况下发生的,没有变形预兆的迅速扩展的突然断裂,易发生严重的泄漏事故。因此,称这种处于张应力状态下的金属在特定的腐蚀介质中,由于产生局限于合金内某种显微路径的腐蚀而导致的破坏现象称为应力腐蚀。应力一腐蚀包含以下四个要素。

(1)敏感的金属材料纯金属一般不产生应力腐蚀破坏;合金成分组织及热处理对金属材料是否发生应力腐蚀有很大影响。

(2)特定的介质环境对一定的金属材料而言,只在特定的介质环境中才发生应力腐蚀,起重要作用的是某些特定的阴离子、络离子,如氢氧化钠水溶液、(NaOH+Na2 SiO3)水溶液、硝酸盐水溶液、碳酸盐水溶液、硫化氢气水溶液、无水液氨、无水液体CO2、HCN水溶液、醋酸水溶液、(甲酸+甲醇)水溶液、氯化钙水溶液、浓硝酸、(硫酸+硝酸)水溶液等。

(3)处于张应力状态下包括残余应力、组织应力、热应力、焊接应力或工作应力在内,必须是在张应力作用才能引起应力腐蚀破裂,而压应力不引起应力腐蚀破裂。

(4)经过一定的时间常见于实际使用后3个月到一年期间发生,但也有经数年时间才发生破裂的,然而应力腐蚀破裂一旦进行,其速度是很快的,例如碳钢在碱中达10-5 mm/s,在硝酸盐中可达10-3 mm/s,应力造成的泄漏必须立刻处理,并进行事故分析,采用必要的防护措施,如电化学保护等。

4.电化学腐蚀

这种腐蚀是金属与介质发生电化学反应而引起的腐蚀。最常见的即是所谓露点腐蚀,这种现象在工艺设备及管道上发生的较多。这是因为许多化工、石油、炼钢等装置都是设置在露天,有的虽不在露天,而与其相连的管道却安装在户外。由于天气的影响及管道温度的变化,管壁上会结满露水,这种微小水滴中含有二氧化碳,从而形成了稀碳酸,造成了金属管道的腐蚀。

5.点蚀

这种腐蚀发生在金属表面的某一点上。初始只出现在金属表面某个局部不易看见的微小位置上,腐蚀主要向深部扩散,最后造成一小穿透孔,而孔周围的腐蚀并不明显。这种点蚀腐蚀的机理是:阴离子在金属钝化膜的缺陷地方,如夹杂物、贫铬区、晶界、位错等处,侵入钝化膜,与金属离子结合形成强酸盐,而溶解钝化膜,使膜产生缺位。由于钝化膜的局部破坏,形成了“钝化一活化”的微电池,其电位差约为0. 5-0. 6 V。由于阳极(活化区)的面积很小,因而腐蚀电流很大,点蚀的腐蚀速度很快。如不锈钢表面的氧化膜(三氧化二铬)局部受到破坏,就可能产生点蚀。此时点蚀的部位为阳极,周围的大面积金属为阴极,形成了电池作用,最终使点蚀部位穿孔,造成泄漏。大量的实验证明,对不锈钢而言,当介质中含有Cl-、Br-、S2O3==特别是C1-极易产生点蚀。

6.晶间腐蚀

这种腐蚀是发生在金属结晶面上的一种激烈腐蚀,并向金属内部的纵深部位扩散。在腐蚀过程中,金属晶格区域的溶解速度远远大于晶粒本体的溶解速度时,就会产生晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的因素有金属本身的原因和外部条件的因素。内在因素是指晶格区域的某种物质的电化学性质同晶粒本身的电化学性质存在着明显差异,这样晶格区域就比晶粒本体在一定的腐蚀电位下更易于溶解。外部条件是要有适当的腐蚀介质,在该介质条件下足以显示晶格物质与晶粒本体之间的电化学性质的明显差异,正是这种差异引起两者间的不等速溶解。例如,一般耐腐蚀性能非常好的奥氏体不锈钢管道,在温度达到500-850℃的范围内,在其晶格的交界面上将会析出铬的碳化物,此时的晶格界面上产生局部贫铬现象,在特定的介质环境中,晶格与晶粒本体之间将会发生不等速溶解,产生晶间腐蚀。对奥氏体不锈钢出现的晶间腐蚀,可用贫铬理论加以解释。

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