4种阀门应力腐蚀情况介绍
阀门应力腐蚀概念:是指阀门主体材料如金属材料在拉应力和特定腐蚀介质的共同作用下发生的腐蚀称为应力腐蚀。主要由焊接、冷加工和安装时的残余应力和阀门内部的腐蚀性介质引起。
阀门应力腐蚀主要有4种情况:
情况①阀门碱脆:阀门在碱液中的应力腐蚀。碳钢阀门、低合金钢阀门和不锈钢阀门等均可发生碱脆。
情况②不锈钢阀门的氯离子腐蚀:氯离子对不锈钢产生的应力腐蚀。导致氯离子腐蚀的氯离子临界浓度随温度上升而下降,高温下,氯离子浓度只要达到10 ppm即可引起破裂。阀门法兰连接处的垫片、外部的保温材料和支、吊架的垫层等材料中含氯离子的成分过高,也会导致氯离子腐蚀。
情况③不锈钢阀门连多硫酸腐蚀:在石油炼制过程中,钢材受硫化氢腐蚀生成硫化铁,停车后管道内部与空气中的氧及水反应生成多硫酸,在不锈钢管道的残余应力较大处即会产生应力腐蚀。以加氢脱硫装置为典型,不锈钢连多硫酸的应力腐蚀破坏最近引人注目。
④阀门硫化物应力腐蚀:阀门主体材料在同时含硫化氢和水的介质中发生的应力腐蚀。碳钢阀门和低合金钢阀门在20~40℃温度范围内对硫酸的敏感性最大。奥氏体不锈钢的硫化物应力腐蚀大多发生在高温环境。在含硫化氢和水的介质中,如同时含有醋酸,或二氧化碳和氯化钠,或磷化氢,或砷、硒、碲的化合物或氯离子,都会对腐蚀起促进作用。
阀门应力腐蚀的裂纹呈枯树支状,大体上沿垂直于拉应力的方向发展。裂纹的微观形态有穿晶型、晶间型和二者兼有的混合型。高强钢管道在H2S含量超过一定值,并伴有水分时,会大大增加管壁应力腐蚀开裂的可能性。当焊缝硬度值超过HB200,含H2S超标时,极易导致焊缝的应力腐蚀。
关键词:阀门应力腐蚀,阀门碱脆,氯离子腐蚀,连多硫酸腐蚀,硫化物应力腐蚀。