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通过不锈钢波纹膨胀节的腐蚀类型来查找损坏原因

文章来源:http://www.yjbcq.com 发布时间:2020-03-10 浏览次数:7

通过不锈钢波纹膨胀节的腐蚀类型来查找损坏原因,化工管道中使用的补偿器主要是不锈钢补偿器。在波纹管补偿器的实际使用中,其工作环境更为恶劣。主要原因是:首先,工作条件通常是高温高压,有时伴随着高腐蚀性介质,例如硫化物,氯化物,衍生的亚硫酸,聚硫酸和其他有害离子。其次,金属波纹管在加工过程中形成的残余应力,操作过程中的中压以及由位移引起的工作应力会引起奥氏体不锈钢波纹管的腐蚀开裂。

通过不锈钢波纹膨胀节的腐蚀类型来查找损坏原因

根据金属损伤的基本特征,腐蚀可分为两类:一般腐蚀和局部腐蚀,包括应力腐蚀,小孔腐蚀,晶间腐蚀,电偶腐蚀,选择性腐蚀,氢脆腐蚀等局部腐蚀。不锈钢的腐蚀主要是局部腐蚀,在局部腐蚀中最常见的是应力腐蚀,小孔腐蚀和晶间腐蚀。不锈钢的各种局部腐蚀不是彼此独立的,而是相互影响的。因此,在研究不锈钢的应力腐蚀时,还必须分析其他几种腐蚀形式。

一、晶间腐蚀。

在427°C-816°C的范围内,奥氏体不锈钢的晶间腐蚀更容易发生,并且还取决于在腐蚀性介质中的暴露时间。高温下腐蚀发生得更快。在627°C敏化后,有时会在苛刻的晶间腐蚀试验溶液中发现典型的18-8不锈钢几分钟,以显示晶间腐蚀。仅就波纹管补偿器而言,引起晶间腐蚀的主要原因有三个:一是组织因素,材料本身的晶界与晶体中的物理化学状态和化学组成不同,从而导致电化学性能不均匀。这是一个形成因素。由于波纹管补偿器的材料在制造过程中承受较大的外力,因此会发生较大的变形,这会导致晶界的原子排列无序,并且在晶粒之间存在打滑和更多的碎屑。错误的话,容易产生晶界吸附(C,S,P,B,Si)或使碳化物,硫化物等析出。其中,晶界为阳极相,晶粒为阴极相,沉淀的第二相通常为阴极相。第三,在波纹管补偿器的环境因素中,腐蚀性介质可以表现出晶粒的电化学不均匀性和晶界,并且在介质的作用下会发生晶间腐蚀。

第二、点蚀。

点蚀是不锈钢波纹管补偿器失效的主要原因之一。不锈钢表面的钝化膜具有破坏表面连续性的缺陷,例如材料中的夹杂物和缺铬区域。在波纹管补偿器的制造过程中进行冷加工后,会发生较大的塑性变形,从而导致材料颗粒滑落。产生了大量的脱位露头。在使用补偿器时,表面被灰尘和碎屑污染,这使得薄膜在这些地方容易损坏,这是钝化薄膜损坏的内在原因。另外,当钝化膜损坏时,介质中的某些特殊离子(如卤素离子C1-等)由于半径小,在金属表面具有较强的吸附能力,并且与金属阳离子的键合也很强大。它们会在钝化膜破裂的地方与不锈钢的贱金属接触,并发生电化学反应,因此介质呈强酸性,导致贱金属溶解并形成点蚀源。

第三,应力腐蚀。

应力腐蚀裂纹(SCC-StressCorrosion Cracking)是不锈钢波纹管补偿器腐蚀失效的最常见形式之一。当一定水平的拉应力和腐蚀性介质共同作用时,会导致脆性断裂,这是材料失效和断裂的重要原因之一。关于波纹管补偿器的应力腐蚀,许多学者在这一领域进行了研究,其宏观机理是一致的。但在微观层面上,不同的研究者提出了不同的机理,如滑移溶出机理,优选溶出机理,介质引起的溶出机理,电化学机理和溶出机理。

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