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压力容器金属材料的缝隙腐蚀(2)

发布日期:2019-07-01

5.影响压力容器缝隙腐蚀的主要因素

 

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评价材料抗缝隙腐蚀性能的标准方法主要有浸泡试验和电化学试验。对于浸泡试验法,设计形式多样的人造缝隙,采用多种腐蚀介质,一般以腐蚀质量或腐蚀深度评定试验结果;电化学测试方法是以某些电化学参数作为判据,来比较金属材料对缝隙腐蚀的相对敏感性,一般来说,电化学测试方式可缩短缝隙腐蚀的诱导期而达到加速腐蚀试验的目的。浸泡试验法包括三氯化铁实验、缝隙腐蚀的加速试验方法、多缝隙腐蚀试验、 MTI 试验、 CCT法等;电化学测试方法包括 ASTM 标准试验方法、恒电位试验、动电位极化试验法、远距离缝隙装置试验等。

 

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一般温度升高加速阳极反应,但温度变化对缝隙腐蚀的影响是比较复杂的。因为温度对各相关因素产生不同的甚至是相反的影响。一方面,温度升高使传输过程及反应动力学加速,从而增大阳极反应速度;但阳极和阴极两种反应类型可能发生变化;另一方面,在敞开体系的溶液中,溶解氧的含量随温度升高而下降,大约在 80℃ ,不锈钢的缝隙腐蚀达到极大。在封闭体系中,温度升高通常使缝隙腐蚀速度加快。此外,温度还可能对点蚀电位、水解平衡以及表面膜的成分、结构和性能等产生影响从而影响到缝隙腐蚀。

 

随温度的升高,钛的缝隙腐蚀程度加剧,孕育期缩短。当温度低于 85℃ 时, Ti-Pd 合金在高浓度氯化物的实验条件下, 120h 实验期间未发生缝隙腐蚀。

 

缝内电位同步监测结果还表明,随着温度升高,发生缝隙腐蚀时的缝内电位也变负。

 

④ pH  只要缝外金属能够保持钝态,pH降低,缝隙腐蚀量增加。不同材料维持钝化的临界pH值相差较大,并与介质组分和温度关系很大。普通 18-8 型奥氏体不锈钢常温下

 

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6。压力容器缝隙腐蚀控制

 

防止或减少缝隙腐蚀主要措施有优化结构设计、选材和控制介质等方面。

 

(1)改进结构设计,改善运行条件

 

在压力容器的设计与制造工艺上尽量不造成缝隙结构是避免其受到缝隙腐蚀最有效的方法。尽可能避免采用金属和非金属的连接,设计上尽量采用满焊结构,用焊接代替铆接或螺栓连接;用对接焊接不用搭接;搭接焊的缝隙要用连续焊、钎焊或捻缝的方法将其封塞。焊接时,在接触溶液的焊缝一侧尽量避免孔洞、未熔合和裂纹等缺陷。应保证容器在排空时无残留溶液存在,设计上避免锐角和静滞区 (死角)使结构能够完全排流,以防生物或碎屑等在这些部位的集积,或出现沉淀时能及时清除;用不腐蚀的堵缝剂或用焊接来封闭已存在的缝隙;连接部件的法兰盘垫圈采用非吸水性材料 (如在可能的条件下采用聚四氟乙烯等材料);在装配前,接合面要刷涂料或覆盖涂层、堆焊耐缝隙腐蚀材料。图 4-47 为防止缝隙腐蚀可采用的几种方法示意图, (a)为螺栓连接,采用密封胶填充缝隙,消除紧固件缝隙;(b)管板式换热器,管板与管束胀接段尽可能完全与管板厚度一致;( c )管子采用对接而不用插接;(d)避免夹套焊缝与筒体间产生缝隙;( e )容器采用支座支撑,如平底容器底部直接坐于地面,应采取措施填充底部与地面的缝隙。

 

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改善运行条件,对提高压力容器的抗缝隙腐蚀性能特别重要。压力容器应该进行周期性地清洗,改进溶液搅拌和流动情况,防止生物或沉淀物的聚集等,也有利于防止或减少缝隙腐蚀。

 

在工艺条件允许的情况下,可以采用添加某种缓蚀剂的方法防止缝隙腐蚀。采用足量的磷酸盐、铬酸盐和亚硝酸盐的混合物,对钢、黄铜和 Zn 结构是有效的。但由于缓蚀剂进入缝隙时常受到阻滞,其消耗量大,如果用量不当,反而会加速腐蚀。

 

(2)选材

 

缝隙无法避免时,选用耐缝隙腐蚀的材料。选用在低氧酸性介质中不活化并具有尽可能

 

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