压力容器金属材料的缝隙腐蚀的了解：

1、缝隙腐蚀的定义

缝隙腐蚀又称间隙腐蚀,是电解质溶液中,在金属与金属及金属和非金属之间构成狭窄的缝隙内,介质的迁移受到阻滞时而产生的一种局部腐蚀形态。金属表面上由于存在异物或结构上的原因而形成缝隙,使缝隙内的物质迁移困难所引起的缝隙内金属产生的一种局部腐蚀形态,总称为缝隙腐蚀。

缝隙内金属产生的一种局部腐蚀形态,总称为缝隙腐蚀。缝隙包括金属与金属间形成的缝隙、金属与作为法兰盘连接垫圈等的非金属材料 (塑料、橡胶、玻璃、纤维板等)接触所形成的缝隙,以及腐蚀产物、砂粒、灰尘、污物、海生物等沉积或附着在金属表面上所形成的缝隙等,在电解质溶液中都会在缝隙的局部范围内产生严重的腐蚀。

2、缝隙腐蚀对压力容器的危害

由于缝隙腐蚀是发生在电解质溶液中 (特别是含有 Cl-的介质中),在狭窄的金属与金属或金属与非金属缝隙表面之间局部腐蚀。这种腐蚀能够破坏机械连接的完整性和设备的密封性,使设备的正常运行造成严重的故障或失效以至于酿成破坏性的事故。

缝隙腐蚀往往发生在螺栓、垫片、设备与接管的法兰面等机械连接的构件所形成的缝隙部位,管壳式换热器管板与管束连接部位,设备焊接缺陷如未焊透和咬边等也是缝隙腐蚀的多发部位。这些部位通常存在较大的工作应力或焊接残余应力,在应力作用下,缝隙腐蚀可使局部介质形成材料的 SCC 敏感环境,腐蚀转变 SCC 敏感性,加速了结构的破坏。另外,在设备运行中产生的腐蚀产物、沉积物、碎屑、污泥和结垢附着在金属表面形成的缝隙也会发生缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀不只限于不锈钢,在包括钛、铝、铜和镍基合金等许多合金系列中都会发生,如氯碱工业钛设备常发生缝隙腐蚀。与点蚀所造成的危害一样,缝隙腐蚀也会造成设备腐蚀穿透,物料泄漏。对于换热器会造成列管穿孔,换热器中的介质污染,换热器温度和压力的失稳等,同样造成设备失效和停车事故或环境污染以及威胁生产等,是管壳式换热器的主要失效形式之一。如,核电站的蒸汽发生器管子发生损坏的一种重要形式是 “压凹腐蚀”,它是由于蒸汽发生器的镍基合金(如 Inconel600 )传热管与原先采用的碳钢管板 (或支撑板)之间形成了环形缝隙,碳钢管板在高温水中发生缝隙腐蚀,比基体金属大 1 倍左右的腐蚀产物挤压传热管管壁而造成管径减小,产生凹痕的现象。

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