压力管道培训之腐蚀知识课件

全面腐蚀.,压力管道的全面腐蚀也叫均匀腐蚀，大多属于纯化学作用引起的腐蚀。 压力管道遭受全面腐蚀时，壁厚逐渐减薄，最后破坏。 全面腐蚀的危害性相对比局部腐蚀少。,腐蚀 的对策,定期检验测厚掌握腐蚀速率。 选材： 钢材-有条件的话选相应的耐蚀如不锈耐酸钢等. 非金属材料P81-85页(根据具体条件选工程塑料管;不透性石墨管;玻璃管;陶 瓷管;玻璃钢管;自应力钢筋混凝土压力管) 钢-非金属合材管-P85-88页(钢衬橡胶；钢衬玻璃；钢搪玻璃；钢衬塑料； 硬质聚氨酯泡沫塑料包覆管以及用于外壁的防腐带材等) 比较多选防腐蚀涂料 P79页和表3.4（根据介质、环境的具体情况尽量选耐蚀 性好；防渗透性好；柔韧性好附着力强的涂料） 阴极保护P88-89页在后面电化学机理时再讲。 选用正确的耐腐蚀管材，采用良好的保护涂层，采用阴极保护的技术 都是防 压力管道腐蚀的常用方法 缓蚀剂保护技术P89（石油、天然气、炼油、乙烯、合成氨、工业冷却水系 统等）。,局部腐蚀,冷凝液腐蚀； 磨损腐蚀； 焊接接头腐蚀； 缝隙腐蚀； 涂层破损处的大气腐蚀； 点蚀。 压力管道运行中遭受介质的均匀腐蚀不如局部腐蚀的危害性大。,冷凝液腐蚀,对策 定期检验定点（可能出现露点的地方）测厚掌握腐蚀速率。 防腐途径：特别支架局部保温不好的地方要改善，加强。损坏的地方要修复。,磨损腐蚀,压力管道输送腐蚀性流体时，在弯头，三通等拐弯部位最容易发生磨损腐蚀 对策 定期检验重点检查设计不合理如弯头三通等容易被冲刷的地方。测厚掌握腐蚀速率。,电化学腐蚀（腐蚀电池）的概念 .,管道的化学腐蚀与电化学腐蚀是按腐蚀机理来划分的 金属锌原子失去电子变成离子而转移到电解液介质中叫氧化反应也叫阳极反应。 氢离子获得电子还原为氢原子氢气析出叫还原反应也叫阴极反应。 埋在地下的管道一般采用阴极保护的技术效果比较好,阴极保护,放入一块锌板作牺牲品(阳极)后可减缓甚至消除腐蚀,涂层破损处的大气腐蚀,也是化学腐蚀电池的机理。 大阴极小阳极。 金属在阳极放出电子变成离子若放出的电子能被阴极很快消耗则反应继续进行而且被加快。,缝隙腐蚀1.,金属之间,金属与非金属之间形成很小的缝隙 缝隙内的介质（电解液）处于静滞状态 开始有一个比较长的孕育期,开始腐蚀后就会以不断增加的速度发展. 对策 尽量减少间隙。缝隙尽量干燥不存液。对有电解液的缝隙勤检查 对采用不同金属管组合时可采取绝缘措施。,缝隙腐蚀2,增城牛仔裤离心脱水机.三人命. 固定螺栓长期泡在电解液中. 螺栓接触面产生缝隙腐蚀. 螺栓松动导致滤网震动,紧固圆钢疲劳断裂. 高速旋转内网带动外网飞出.,点蚀.,是管道最具破坏性和隐蔽性的腐蚀形态之一。 不锈钢在含氯离子介质中就出现典型的点蚀。 自催化过程(M+离子越来越多,吸引负电的氯离子增加酸性,增加腐蚀)阳极反应的一种独特形态。 碳钢管也发生点腐蚀但不是由于氯离子，而是由于溶解氧的腐蚀。通常生在80-250的低压蒸汽系统 对策 选材奥氏体+铁素体双相钢有良好的抗点蚀性能。 定期清洗构件避免卤素离子特别是氯离子的局部浓缩。 溶液流速增加也可降低点蚀倾向。,应力腐蚀破裂（SCC ）.,压力管道金属材料在拉应力和特定腐蚀介质共同作用下发生的断裂破坏称为应力腐蚀破例 应力：拉应力；（焊接、冷加工及安装时的残余应力， 静应力） 腐蚀：特定的腐蚀介质。（某种金属只有在某种特定的 腐蚀环境中才发生腐蚀。）例如不锈钢与氯根。 破裂：有孕育期（或几天或数年） 危害性：极大（突然发生，很难预防） (无变形无明显迹象,突然性;在极低的应力水平下也能发生从强度上看不出;腐蚀性极弱的介质下也能发生从腐蚀角度判断不出),不锈钢的氯离子应力腐蚀破裂 不锈钢的连多硫酸应力腐蚀破裂 硫化物腐蚀破裂（SSCC） 其它常见应力腐蚀破裂体系,不锈钢的氯离子应力腐蚀破裂.,例1 304 管内冷却水,CL- 20-40PPm(0.0020.004%) 管外空气402000C受轴向应力,使用中裂,主裂纹树枝分叉状. 例2:管内氨管外江水冷却季节性海水倒流盐份较高使用一年开裂.外壁宽内壁窄未穿透. 例3:三寓宾馆不锈钢热水器 自来水750C 卫生检查后用漂白粉消毒裂纹垂直焊缝15mm 奥氏体不锈钢材料管道在高氯离子溶液中易发生应力腐蚀破裂 临界温度: 750C 临界浓度:10PPm 不仅发生在管道的内壁，也会发生在管道的外壁（保温层）。 对策 对奥氏体不锈钢管进行水压试验时，水中氯离子含量不得超过25g/L。 冲洗奥氏体不锈钢管道时，水中氯离子含量不得超过25pp。 注意不要让氯离子进入保温层。,不锈钢的连多硫酸应力腐蚀破裂,炼油厂最为典型. 多发生在管道残余应力较大的部位,硫化物腐蚀破裂（SSCC）.,金属在同时含有硫化氢和水的介质中发生的应力腐蚀简称硫裂 多发生在天然气，采油，炼油，化学工业的管道和阀门上。 高强度钢压力管道H2S含量超过一定值，并伴有水份的情况下，会大大增加管壁产生应力 例:某炼化公司脱硫系统管道弯头 介质有大量硫化氢和二氧化碳20#钢1Mpa 870C 服役四年多. 断口分析硫含量高 现场焊接 无热处理 裂纹在焊缝边有二次裂纹 典型应力腐蚀裂纹. 石油炼制的加氢脱硫装置不锈钢管道易发生硫化物应力腐蚀破裂。 炼油厂和石油化工厂对这方面的工艺管道焊缝都要作退火消除残余应力改善组织.美国腐蚀工程师协会NACE规定焊缝硬度HB200。 碳钢低合金钢在20-400C下硫裂敏感性最大. 不锈钢多发生在高温.,碱脆,金属在碱液中发生的应力腐蚀破裂称碱脆 碳钢：由图可见氢氧化钠浓度在5%以上就可使碳钢产生碱脆。 碱脆的最低温度为50（浓度40-50%）。沸点附近高温区最 易发生。 不锈钢：氢氧化钠浓度在0.1%以上就可使18-8(304)钢产生碱脆。 (以40%和115最危险) 对策 ： 加入2%的钼(316)可是其界限缩小。 镍和镍基合金有较高的耐碱脆能力,其它常见应力腐蚀破裂体系,碳钢在液氨、 CO-CO2-H2O环境中、 在硝酸、 煤气液中、 焦炉气中。 奥氏体不锈钢在高温水中,腐蚀疲劳,腐蚀 + 疲劳（交变应力。主要是振动） 疲劳的源： 机械振动 流体工况 压力管道系统的机械激振可能会成为管道发生腐蚀疲劳的疲劳源 压力循环使管道使管道承受循环载荷时可能会导致压力管道发生腐蚀疲劳。 P72疲劳性能通常用S-N曲线衡量(S-应力;N循环次数 高应力下疲劳次数低 应力降到一定水平疲劳极限消失) 裂纹特征:腐蚀疲劳裂纹一般较多,但无分支(不同于应力腐蚀裂纹),一般都穿晶. 对策 为防止压力管道的腐蚀疲劳，使用过程应尽量避免不必要的频繁加压和卸压，避免过大的压力、温度波动，力求平稳操作(尽量减少脉动流或两相流)。,氢损伤,氢气滲透进入金属内部并扩散造成金属性能劣化如发生氢鼓包、氢脆、脱碳、氢腐蚀等叫氢损伤。 氢如何进入钢内 物理途径:高温高压临氢环境下亦能渗氢。焊接高温时溶入熔池中，凝固时来不及排出残留在金属内部。 化学途径: 在H2S-H2O介质中常温下碳钢管就能渗氢。 氢原子比金属原子小得多可以在金属晶粒之间存在和扩散。温度变化、压力变化、金属的变形、内应力等都可以使氢原子在金属的晶间移动。,氢脆,不论以什么方式进入钢的氢都能产生裂纹，引起钢的脆化。（机理目前尚不是很清晰）。 对策： 只要是原子氢就是可逆的。可以通过100-150，24小时驱氢。,氢鼓包,金属晶粒排列不规则氢在钢中扩散 遇到结构疏松区或空洞等缺陷区（陷阱）就可能停下来。 积聚结合成氢分子后体积膨胀不能继续扩散， 压力也会上升（可高达数百Ma）鼓起来。 需要有一定的硫化氢浓度。,脱碳和氢腐蚀,在高温高压下氢与碳反应生成甲烷CH4降低了碳浓度造成脱碳，形成裂纹网。使材料的机械强读、韧性明显降低这种现象叫氢腐蚀 这是一个不可逆的脆性过程。 对策 氢腐蚀破坏用非金属很难解决 一般都靠正确选材目前国际在设计上上普遍采用Nelson曲线选用抗氢材料,安全教育,作业前学习规程规定；考试合格上岗。 结合我们的具体工作学 . 结合事故分析来学。,安全管理制度,安全生产责任制度 安全生产教育制度 安全生产定期检查制度 施工现场安全管理,安全措