高压装置应力腐蚀失效分析及防护
应力腐蚀断裂
应力腐蚀断裂一．概述应力腐蚀是材料、机械零件或构件在静应力(主要是拉应力)和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。
它常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。
常见应力腐蚀的机理是：零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。
由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。
加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。
这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。
应力腐蚀过程试验研究表明：当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐蚀，而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。
一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。
应力腐蚀的机理仍处于进一步研究中。
为防止零件的应力腐蚀，首先应合理选材，避免使用对应力腐蚀敏感的材料,可以采用抗应力腐蚀开裂的不锈钢系列,如高镍奥氏体钢、高纯奥氏体钢、超纯高铬铁素体钢等。
其次应合理设计零件和构件，减少应力集中。
改善腐蚀环境，如在腐蚀介质中添加缓蚀剂，也是防止应力腐蚀的措施。
采用金属或非金属保护层，可以隔绝腐蚀介质的作用。
此外，采用阴极保护法见电化学保护也可减小或停止应力腐蚀。
本篇文章将重点介绍应力腐蚀断裂失效机理与案例研究，并分析比较应力腐蚀断裂其他环境作用条件下发生失效的特征。
，由于应力腐蚀的测试方法与本文中重点分析之处结合联系不大，故不再本文中加以介绍。
二．应力腐蚀开裂特征（1）引起应力腐蚀开裂的往往是拉应力。
这种拉应力的来源可以是：1．工作状态下构件所承受的外加载荷形成的抗应力。
2．加工，制造，热处理引起的内应力。
3．装配，安装形成的内应力。
4．温差引起的热应力。
5．裂纹内因腐蚀产物的体积效应造成的楔入作用也能产生裂纹扩展所需要的应力。
（2）每种合金的应力腐蚀开裂只对某些特殊介质敏感。
钢制压力容器局部腐蚀失效分析及防护策略
钢制压力容器局部腐蚀失效分析及防护策略摘要：随着我国科学技术的不断发展，工业化使用设备的类型也越来越多，压力容器作为一种常见的特种设备，被广泛应用在了化工、石油及人们日常的生活中。
我国目前使用的压力容器材质有很多，包括钢、铝、钛等有色金属、玻璃钢、预应力混凝土、陶瓷等非金属材料等等，其中比较常见的钢制压力容器。
但是对于金属材质的压力容器来说，特殊生产环境以及装载物料的高压都有可能造成压力容器出现各种各样的腐蚀状况，一旦在使用期间由于腐蚀导致压力容器出现破损就会引发严重的事故，为了减少这种情况相关部门应当就钢制压力容器局部腐蚀失效的原因进行分析，并在日常的使用及维修的工作中对压力容器做出有效的防护措施。
文章将会对目前钢制压力容器出现腐蚀的原因和问题进行分析，为减少由于腐蚀原因出现的意外事故提出可行性意见。
关键词：钢制压力容器；腐蚀失效；防护措施；在我国压力容器使用的范围非常广泛，不仅有工业生产方面，还离不开人们的日常生活，大多是为了完成存储、换热、反应以及分离等工作。
由于钢制压力容器材质主要为碳素钢、低合金钢、不锈钢等金属材质，其在焊接上和设计上的特殊性以及长期处于恶劣的环境之下，很容易出现局部腐蚀的情况，不仅有化学腐蚀还有物理腐蚀，这些情况都有可能会导致压力容器的失效，严重的还可能直接出现严重的泄露或者是爆炸等事故。
这不仅给压力容器正常使用带来了不安全的隐患，还会对事故附近的人和区域造成严重的破坏，对于社会安定以及国家的经济发展都有着直接的影响。
为了减少该类事故发生的概率，相关单位应当着重关注钢制压力容器出现局部腐蚀的原因，根据设备实际的使用情况采取相应的手段完善防护措施，从而对压力容器的安全使用做出有效的保障。
一、钢制压力容器局部腐蚀失效分析由于钢制压力容器的材质包括碳素钢、低合金钢、不锈钢等，都是金属构成的，因此先从金属的性质进行分析。
金属出现腐蚀的原理是指在腐蚀环境之下，与交变载荷协同过程中让金属产生了机械破坏的情况，还会造成金属使用寿命缩短且失效的状态。
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨化工设备是指用于制造化学品或进行化学反应的机器设备。
由于生产过程中所需受热、受力、受化学介质侵蚀等多种因素的影响，化工设备的使用寿命受到了很大的限制。
特别是在化学介质存在时，会造成一种称为应力腐蚀的现象，导致设备失效。
本文将探讨应力腐蚀产生的机理和防护方法。
1.机理应力腐蚀是在环境腐蚀作用下，由材料受到应力作用而引起的腐蚀。
其机理主要分为三个方面:（1）应力。
应力由于机械作用产生，也可能是由于温度变化引起的热应力。
大多数金属合金都会呈现应力腐蚀，而镍提高了抵抗应力腐蚀的能力。
（2）破坏的初始缺陷。
缺陷可以是裂纹、材料中的孔洞、表面的沟槽等，这些缺陷是应力腐蚀的主要产生源。
（3）环境。
应力腐蚀需要适宜的环境条件，如溶液的酸碱度、温度、氯离子浓度等，这些条件可以大幅度影响腐蚀速率。
2.防护（1）选择适宜的材料。
一般来说，高镍合金材料具有优异的抵抗应力腐蚀的能力，因此应尽量采用这种材料制造化工设备。
但是，其成本很高，使用前需要在经济利益和耐久性之间做出权衡。
（2）较小地使用温度。
由于高温环境可能导致应力腐蚀、热衰变等问题，因此必须尽量降低工作温度，特别是在化学介质存在的情况下。
（3）除去缺陷，以减少应力集中。
缺陷可能会导致应力集中和地方腐蚀，从而导致更大的腐蚀区域，因此必须始终保持设备的表面光滑，尤其是发现了缺陷，应及时加以处理。
（4）采用防腐蚀涂层。
涂层能够有效抵御化学介质侵蚀，并降低局部应力浓度。
可以选用特殊材料制备的聚合物涂料，因其具有优异的化学稳定性和耐腐蚀性，且不受磨损影响。
（5）定期检查。
应定期检查化工设备，以检测是否存在缺陷和应力集中的部位，并采取相应的修复或加固措施。
综上所述，化工设备的应力腐蚀问题是一个复杂的问题，其发生机制涉及应力、环境和缺陷等多种因素。
针对不同材料、不同工作条件下的化工设备，必须寻找最适宜的解决方法，充分利用防护技术，以延长设备的使用寿命，降低管理成本，并实现经济的持续发展。
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨
化工设备中应力腐蚀的机理及防护探讨化工设备在使用过程中，由于介质的腐蚀、振动、疲劳、热胀冷缩等因素，会产生各种应力，从而导致应力腐蚀。
应力腐蚀是由于介质、材料和应力等多种因素的综合作用所导致的金属材料的破坏。
其机理主要是局部的化学反应和电化学反应引起的。
应力腐蚀的机理是在介质腐蚀的作用下，由于材料表面微小缺陷或焊接缺陷，或是工艺中的组织不均匀、应力集中，从而形成了高应力区。
这些应力会引起原有的金属晶格发生变化，从而导致材料的脆性增强。
一旦发生应力腐蚀，破坏的速度很快，可迅速发展至失效，严重威胁人身安全和财产安全。
为了防止应力腐蚀的发生，有以下几点建议：1. Material Selection：合理选择材料是很重要的。
在设计过程中，应根据介质的特点和作用条件选择耐腐蚀性好的材料。
化学性质稳定、耐腐蚀性好、韧性强、强度高的材料是较为理想的选择。
2. Welding：焊接是应力腐蚀的重要源之一，因此要注意焊接技术和质量。
在焊接过程中，要合理控制尺寸、角度和管壁厚度，减少应力集中，以避免焊接缺陷的产生，同时选择合适的焊接材料，可有效避免应力腐蚀的发生。
3. Surface Treatment：表面处理也是预防应力腐蚀的重要措施之一。
可以采用化学热处理、防腐涂层等方法，并注意表面的清洁度和光洁度，以减少和延缓腐蚀的速度。
4. Regular Inspection：定期检查化工设备是很重要的。
及时发现设备中的问题，并采取合适的措施进行维修，可有效预防设备失效，保证生产的安全和稳定。
在化工设备的设计和生产过程中，应该充分考虑应力腐蚀的影响，并采取相应的措施，以确保设备的安全、稳定运行。
只有重视应力腐蚀的防护工作，才能避免设备事故的发生。
高压装置应力腐蚀失效分析及防护
输送到高压循环气第一冷却器 Ｆ ０ ， Ａ ８Ｉ对高压循环 气体进行冷却降温。该换热器对运行环境的要求
比较苛刻 ， 换热气体 的进入温度高达 ３０ｏ 冷却 ０ Ｃ， 介 质 为 １０ｏ ６ Ｃ的饱 和 热水 。该 换 热器 的工 艺 参 数
见表 １
Ｅ４ ８ 位 于 高 压 装 置 反 应 器 尾 部 冷 却 水 热 ０Ｉ
表 １ Ｅ４ ８Ｉ的工 艺 参 数 －０
１ ２ Ｅ４ ８Ｉ换热 管历 年失效 案例 ． －０ 近 几年 该换 热器 换热 管失 效 的案例 见表 ２ 。
表 ２ Ｅ４ ８Ｉ换热管失效泄漏记录 －０
２ 应 力腐蚀 失效 分析
为 了从根 本 上 了解 换热 管失 效原 因 ， 对该 换 热 管进 行腐 蚀失 效 分 析 。由 于折 流 板 位 置 入 口管 子 减薄 严重 ， 点 均在 此 产 生 ， 此 次 检 测 截 取 了较 漏 故 具腐 蚀代 表性 的人 口附近 的管子 。
失 效 分 析 与 寿 命 评 估
石ｒｉ＆ｒ工ｎ ｔｈ ｉ 护 Ｃ ｏ 化 ｔｉ腐ｅｃｍａｎｓ ｏｓ Ｐ ｅｏｉ 蚀 ｅ 防ｕｙ 油 ｏｃ Ｐｒ ｃＩ ｔ ｒｏ ｎ ｔ ｎ ｏ ｌｄ ｒ 与
２ １ １ ， ２ ０ ８ （ ４ ） ・ ６ １ ・
高压 装 置 应 力腐 蚀 失效 分 析 及 防 护
征 ， 是 点蚀 部 位 附 近 存 在 裂 纹 区 （ 微 裂 纹 ） 一 或 呈现 海滩 状 分 布 或 贝壳 状 分 布 ， 即存 在 一个 源 裂 纹， 以此 为 中心 呈 散射 状 ； 是 裂 纹 区形 貌 类 似 树 二 枝状 ， 别 呈 “ ”字 分 布 ， 是 典 型 的 应 腐 蚀 个 米 这
２ ｅ角／ １ ｆ 。
干货分享：压力容器腐蚀问题分析以及防护措施
干货分享：压力容器腐蚀问题分析以及防护措施关键词：压力容器腐蚀，压力容器防腐，压力容器腐蚀防护压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。
压力容器的用途广泛，它在工业、民用等许多部门的许多领域都具有重要的地位和作用，尤其是化学工业与石油化学工业，仅在石油化学工业中应用的压力容器就占全部压力容器总数的50 %左右。
压力容器腐蚀是石油化工生产中的常见问题，其腐蚀可分为以下几种：(1)金属材料本身：金属材料本身具有化学性质，金属材料的腐蚀很大程度上取决于合金的腐蚀速度及合金含量。
这说明石油化工生产中压力容器所掺杂的杂质也会导致金属出现腐蚀现象。
在压力容器中，容器金属表面粗糙程度越高越容易受到腐蚀，金属晶粒越粗腐蚀速度越快。
此外，压力容器在制造过程中所受到的冷、热加工会产生较大的内应力，这也会让金属更易遭到腐蚀。
(2)环境因素：在石油化工生产中存在着一些腐蚀性介质，例如：酸、碱、水、氧等，这些因素的混合也为压力容器发生腐蚀现象提供了重要的外部环境。
(3)物理腐蚀及化学腐蚀：物理腐蚀是指单纯由物理溶液起到的破坏，一般情况下液态金属更易发生物理腐蚀。
这一腐蚀现象不是由于化学反应所导致的，而是由于铁被液态锌所溶解而发生的损坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质之间所发生的化学反应，这一反应通常发生于干燥气体中或非电解质溶液中，直接发生氧化还原反应，导致腐蚀产物的形成。
(4)应力腐蚀：应力腐蚀是指压力容器由于拉应力作用所造成的延迟裂纹，这是一种速度较快且破坏性较强的腐蚀现象，通常会在没有明显变形的前提下迅速发生变化。
在石油化工生产过程中，压力容器腐蚀问题不仅会影响化工设备的正常运行，还会影响石油化工生产的整体效果，那我们应该采取何种措施进行防护呢？索雷CMI重防腐涂层是一种高官能度双组分热固性聚合物涂层，固化后形成的高交联结构与其它涂层不同，在压力容器腐蚀防护方面取得了良好的应用效果。
涂层具有良好的耐腐蚀性能，可耐受腐蚀性化学品，包括强酸、强碱、气体、溶剂和氧化剂。
压力容器应力腐蚀及其控制分析
压力容器应力腐蚀及其控制分析摘要：压力容器是一项危险系数较高的装置，在石油、化工领域内最为常见。
压力容器内的承载介质特殊，产生高温与高压作用，导致压力容器面临着应力腐蚀的风险，压力容器应力腐蚀突发性强，增加了压力容器的事故风险率。
本文通过对压力容器的应力腐蚀进行研究，分析有效的控制措施。
关键词：压力容器；应力腐蚀；控制措施压力容器应力腐蚀可以引发爆炸、断裂等事故，危险性非常高。
据数据统计应力腐蚀的比例高达40%，在压力容器事故中占有很高的比重。
为保障压力容器的安全使用，需深化分析应力腐蚀，结合应力腐蚀的发生原因，规划出控制措施，防止应力腐蚀的危险性，由此保障压力容器的应用性能，规避应力腐蚀引发的风险，做好腐蚀控制的工作。
1.压力容器应力腐蚀危害应力腐蚀是压力容器主要的危害，此类危害在压力容器应用中分为三个阶段。
第一阶段是应力腐蚀的萌生阶段，压力容器在腐蚀的作用下出现裂纹，表现出轻微的腐蚀状态；第二阶段是裂纹腐蚀的衍生，应力腐蚀会加重裂缝的状态，促使压力容器的性能达到临界状态；第三阶段是压力腐蚀引发的容器断裂，导致压力容器失去原有的稳定性[1]。
应力腐蚀在压力容器断裂的整个过程中，逐渐丧失稳定性能，一旦应力腐蚀萌生后，压力容器即会处于动态的变化过程中，直至发生断裂或爆炸。
压力容器在应力腐蚀的干预下，逐渐形成断裂危害，在应力腐蚀控制的过程中，可以根据应力腐蚀萌生阶段的特性，判断压力容器是否潜在腐蚀危害，预先抑制压力容器的腐蚀，排除应力腐蚀对压力容器的危害。
2.压力容器应力腐蚀的发生因素压力容器应力腐蚀的发生因素比较集中，可以为腐蚀控制提供相关的依据，对其做如下分析：2.1材料因素压力容器的制造材料特殊，不同材料对压力容器应力腐蚀的影响均不同。
压力容器中的钢材与应力腐蚀的联系较大，强度越高越容易发生应力腐蚀，调查压力容器的屈服强度oS发现，oS>320MPa时，80%以上的压力容器都出现了应力腐蚀，而oS临界δscc时，就会发生应力腐蚀，导致压力容器断裂。
压力设备应力腐蚀开裂(SCC)的预防分析设计
钢制压力 设备 ， 这个 比例 高达 ５ Ｉ 。 ５ １ ］ 传统 的 关 于 Ｓ Ｃ 的论 述 ， 都 从 引 起 Ｓ Ｃ Ｃ 大 Ｃ
的原 因 ： 材料 、 应力 、 环境 三方 面着手 。当然 ， 这有
利 于 Ｓ Ｃ的失 效 分 析 ， 不 利 于设 备 Ｓ Ｃ 的预 Ｃ 但 Ｃ 防 。传统 论述 的 缺 点是 ： 易 造 成 设 备 实施 人 员 容
维普资讯
静 设 备
Ｐ ｏ—Ｃ 设ｃ技 ，０２４・ｇｙ 石ｒ化ｈｅｍｉａｌＥｑｕｉ０ｎｔ７）１・ 油 工 备 术２６Ｔｅｃｈｎｏｌ８ ，（ ｏ ｅ ｔ ｐ ｅ ｍ
压 力 设 备应 力 腐 蚀 开 裂 （Ｃ 的预 防分 析 设 计 Ｓ Ｃ）
杨传健 ， 江 楠
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如 ： 献 ［ ］ 对 碳 钢 和 低 合 金 钢 焊 制 容 器 在 文 ２仅 Ｎａ ＯＨ、 Ｈ Ｓ应 力 腐 蚀 环 境 、 温 高 压 氢 腐 蚀 湿 高
环境 及 液 氨这 四种情 况 下 ， 材 、 造 、 选 制 检验 应 遵 循 的要求 进行 了规 定 。另 外 ， Ｂ １ ０ １ ９ 、 Ｇ ５ — ９ ８ ＨＧ
关 键 词 ： 力腐 蚀 开 裂 ； 防 分 析 法 ； 应 预 防护 措 施 中图分类号 ： ＴＨ４ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ６８ ０ （０ ６ ０ —０ ８０ ９ Ｂ １０ —８ ５ ２ ０ ） ４０ １ —４
压 力 设 备 的 腐 蚀 失 效 中， 力 腐 蚀 开 裂 应 （Ｃ ） Ｓ Ｃ 是危 害最 大 的腐 蚀 形 态 之 一 ， 在 整 个 腐 它
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中图分类号 ：Ｔ ７ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ —８ ８２ １ ）２０ ２ — ５ Ｇ１ ４ ０ ８７ １ （０ ０１ －０ １０
Ｆａ ｌ ｅＡｎ ｌ ｓ ｓａ ｄ Ｐｒ ｖ ｎ ｉ ｎ ｏ ｔ ｅ ｓＣｏ ｒ ｓｏ ｆ ｉ ｈ ｐｒ ｓ ｕｒ ｅ ｉ ｅ ｉ ｕｒ ａ ｙ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔｏ ｆＳ ｒ ｓ ｒ ｏ ｉ ｎ ｏ ｇ － ｅ ｓ ｅＤ ｖ ｃ Ｈ
摘 要 ：针 对 高压 装 置Ｅ ０ Ｉ 热 器频 繁 泄 漏 问题 ，结 合 生 产 工 况 对 换 热 管进 行 了腐 蚀 失 效 分 ４ ８换
析 ，通过 专业检 测 分析手段 ，结合 高压 装 置特 定的运行 条件 ，指 出 了产 生管柬应 力腐蚀开 裂的 条 件 因素 ， 同时从 材料 方 面分析 了更新 后设备 故 障率 更 高的 因素之一 。该 分析 结果及建 议在相似 工 艺条件 下 ，已运行换 热 器及更新换 热器的管束应 力腐蚀 的防护 方 面，具有一定的借签作 用。
ｓ ｃ ｆｃ ｒ ｎｎ ｎｇ ｃ ｎｄｉｉ ｎｓＡｔｔ ｅ ｓ ｍ ｅ ｔｍｅ ｏ ｅ ｓ ｓ ａ ａ ｙｓ ｄ ｆ ｒ ｍｏｒ ａ ｌ ｒ ａ ｅ ａ ｔ ｒｄｅ ｉ ｅ ｐｅ ｉ ｕ ｉ ｏ ｉ ｔｏ ． ｈ ａ ｉ ｎｅ ｒ ａ ｏｎ ｗａ ｎ ｌ ｅ ｏ ｅ ｆ ｉｕ ｅ ｒ ｔ ｆｅ ｖ ｃ ｓ
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