通過不銹鋼波紋膨脹節(jié)的腐蝕類型來查找損壞原因

文章來源：http://www.jiaxuanmedia.cn 發(fā)布時間：2020-03-10 瀏覽次數(shù)：57

通過不銹鋼波紋膨脹節(jié)的腐蝕類型來查找損壞原因，化工管道中使用的補(bǔ)償器主要是不銹鋼補(bǔ)償器。在波紋管補(bǔ)償器的實(shí)際使用中，其工作環(huán)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(zhì)，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(yīng)力，操作過程中的中壓以及由位移引起的工作應(yīng)力會引起奧氏體不銹鋼波紋管的腐蝕開裂。

根據(jù)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(yīng)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(yīng)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(dú)立的，而是相互影響的。因此，在研究不銹鋼的應(yīng)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(nèi)，奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕更容易發(fā)生，并且還取決于在腐蝕性介質(zhì)中的暴露時間。高溫下腐蝕發(fā)生得更快。在627°C敏化后，有時會在苛刻的晶間腐蝕試驗(yàn)溶液中發(fā)現(xiàn)典型的18-8不銹鋼幾分鐘，以顯示晶間腐蝕。僅就波紋管補(bǔ)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(xué)狀態(tài)和化學(xué)組成不同，從而導(dǎo)致電化學(xué)性能不均勻。這是一個形成因素。由于波紋管補(bǔ)償器的材料在制造過程中承受較大的外力，因此會發(fā)生較大的變形，這會導(dǎo)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(chǎn)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(bǔ)償器的環(huán)境因素中，腐蝕性介質(zhì)可以表現(xiàn)出晶粒的電化學(xué)不均勻性和晶界，并且在介質(zhì)的作用下會發(fā)生晶間腐蝕。

第二、點(diǎn)蝕。

點(diǎn)蝕是不銹鋼波紋管補(bǔ)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(xù)性的缺陷，例如材料中的夾雜物和缺鉻區(qū)域。在波紋管補(bǔ)償器的制造過程中進(jìn)行冷加工后，會發(fā)生較大的塑性變形，從而導(dǎo)致材料顆粒滑落。產(chǎn)生了大量的脫位露頭。在使用補(bǔ)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(nèi)在原因。另外，當(dāng)鈍化膜損壞時，介質(zhì)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(qiáng)的吸附能力，并且與金屬陽離子的鍵合也很強(qiáng)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(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，因此介質(zhì)呈強(qiáng)酸性，導(dǎo)致賤金屬溶解并形成點(diǎn)蝕源。

第三，應(yīng)力腐蝕。

應(yīng)力腐蝕裂紋（SCC-StressCorrosion Cracking）是不銹鋼波紋管補(bǔ)償器腐蝕失效的最常見形式之一。當(dāng)一定水平的拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用時，會導(dǎo)致脆性斷裂，這是材料失效和斷裂的重要原因之一。關(guān)于波紋管補(bǔ)償器的應(yīng)力腐蝕，許多學(xué)者在這一領(lǐng)域進(jìn)行了研究，其宏觀機(jī)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(jī)理，如滑移溶出機(jī)理，優(yōu)選溶出機(jī)理，介質(zhì)引起的溶出機(jī)理，電化學(xué)機(jī)理和溶出機(jī)理。