承壓設備損傷模式識別

PAGEPAGE4承壓設備損傷模式識別1范圍本標準規(guī)定了承壓設備主要損傷模式的定義、機理、形態(tài)、影響因素、敏感材料、易發(fā)裝置和設備、主要預防措施、檢測方法、相關或伴隨的其他損傷模式等。本標準適用于承壓設備的設計、制造、檢驗、安全管理、檢修、事故分析與統(tǒng)計，為承壓設備的事故調(diào)查分析和確定我國各類承壓設備通用失效數(shù)據(jù)庫提供依據(jù)。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適應于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適應于本文件。APIRP571 《煉油設備中的失效機理》APIRP580 《基于風險的檢驗》3術語和定義GB/TXXXX.1-XXXX《承壓設備系統(tǒng)基于風險的檢驗實施導則第1部分：基本要求和實施程序》界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1腐蝕減薄corrosionthinning構(gòu)件材料在腐蝕介質(zhì)或腐蝕環(huán)境的作用下，材料被腐蝕，造成的厚度減薄。3.2環(huán)境開裂environmentalcracking構(gòu)件材料在介質(zhì)或環(huán)境作用下發(fā)生的開裂，包含應力腐蝕開裂和非應力導向開裂。3.3材質(zhì)劣化materialdeterioration構(gòu)件材料在溫度或介質(zhì)等因素作用下，金相組織或材料組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導致耐腐蝕性能下降，或沖擊韌性等力學性能指標降低的過程。3.4機械損傷mechanicaldamage機械載荷作用下材料發(fā)生組織連續(xù)性被破壞或功能喪失等損傷的過程。3.5奧氏體鋼austeniticstainlesssteel金相組織為奧氏體的不銹鋼或鎳基合金。3.6碳鋼carbonsteel未人為添加合金元素的鋼，允許其含有符合規(guī)范要求的少量合金元素，這些元素可能會影響材料耐腐蝕性、焊后強度以及韌性，包括Cr﹑Ni﹑Mo﹑Cu﹑S﹑Si﹑P﹑Al﹑V及B。3.7雙相不銹鋼duplexstainlesssteel含有奧氏體——鐵素體混合組織的不銹鋼族。3.8鐵素體不銹鋼ferriticstainlesssteel使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。3.9低合金鋼lowalloysteel添加鉻元素和其它合金成分以提高材料高溫強度﹑抗蠕變性能，且總和最多不超過9%（質(zhì)量比）的鋼族。3.10馬氏體不銹鋼martensiticstainlesssteel通過淬火、回火等熱處理對材料性能進行調(diào)整，金相組織主要為馬氏體的不銹鋼。3.11鎳基合金nickel-basedalloy以鎳作為主要合金元素（鎳元素含量質(zhì)量比>30%）的合金族。3.12不銹鋼stainlesssteel以鉻作為耐蝕性的基本元素，且含鉻量≥12%（質(zhì)量比）的鋼材，能夠耐受一定的空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。按在室溫下金相組織分為四類：奧氏體不銹鋼﹑鐵素體不銹鋼﹑馬氏體不銹鋼﹑雙相不銹鋼。4腐蝕減薄4.1鹽酸腐蝕定義金屬與鹽酸接觸時發(fā)生的全面腐蝕/局部腐蝕。損傷機理M+2HCl→MCl2+H2………………（1）損傷形態(tài)碳鋼和低合金鋼鹽酸腐蝕時可表現(xiàn)為均勻減薄，介質(zhì)局部濃縮或露點腐蝕時表現(xiàn)為局部腐蝕或沉積物下腐蝕。奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼發(fā)生鹽酸腐蝕時可表現(xiàn)為點狀腐蝕，形成直徑為毫米級的蝕坑，甚至可發(fā)展為穿透性蝕孔。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼等所有常用材料。主要影響因素鹽酸濃度：腐蝕速率隨著鹽酸濃度的升高而增大。在換熱器和管道中的氯化銨鹽或鹽酸胺鹽沉積物易從工藝流或注入的洗滌水中吸收水份，在沉積物下可形成局部的氯化氫水溶液，水溶液的pH值低于4.5時對碳鋼和低合金鋼的腐蝕性較強；溫度：腐蝕速率隨著溫度的升高而增大；合金成分：奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼抗鹽酸腐蝕能力較差，蒙乃爾合金、鈦（含鈦合金）和鎳（含鎳合金）對鹽酸具有較好的抗腐蝕能力，尤其對溫度不高的稀鹽酸有優(yōu)良的抗蝕性；催化/鈍化劑：氧化劑(氧氣、鐵離子和銅離子)存在時，會加速蒙乃爾合金和哈氏合金的腐蝕；氧化性氛圍中的鈦具有優(yōu)良的抗鹽酸腐蝕能力。易發(fā)裝置和設備常減壓裝置：常壓塔塔頂系統(tǒng)中，塔頂蒸汽流降溫形成含鹽酸的冷凝液，pH值較低，可對管道和換熱器（包括殼體、管束和管箱）造成快速腐蝕；加氫裝置：反應產(chǎn)物含有HCl，在冷凝后形成鹽酸腐蝕；廢氣系統(tǒng)含有氨和鹽酸，對熱進料/出料交換器形成氯化銨鹽的垢下腐蝕；蒸餾工段可發(fā)生嚴重的鹽酸露點腐蝕；催化重整裝置：催化劑中氯被置換形成鹽酸，對廢氣系統(tǒng)、再生系統(tǒng)、穩(wěn)定塔、脫丁烷塔和進料/預熱交換器造成腐蝕；含鹽酸蒸汽流經(jīng)分餾工段，可導致鹽酸露點腐蝕；氯丙烯裝置：鹽酸吸收塔塔底進入的HCl氣體吸收后成為鹽酸，塔體及氯化氫氣體入口及鹽酸出口管易發(fā)生鹽酸腐蝕。主要預防措施常減壓裝置：控制原油塔進料中的氯化物，使塔頂回流罐液體中的氯化物含量不超過20ppm；改善材質(zhì)適應性，可將碳鋼升級為鎳基合金或鈦；進行注水稀釋，急冷塔頂工藝物料，通過稀釋降低鹽酸濃度；按pH值情況在脫鹽裝置下游注入適量苛性堿，控制堿液溫度、濃度和注入量，避免進料預熱系統(tǒng)的堿應力腐蝕開裂和積垢；將緩蝕劑（氨、中和胺和成膜胺等）注入常壓塔塔頂操作溫度在露點以上的管線；加氫裝置：降低上游裝置中氯化物鹽、鹽酸胺鹽的夾帶量；降低氫氣中鹽酸夾帶量，可安裝專用洗滌器或保護床；易發(fā)生鹽酸腐蝕的部位采用耐蝕鎳基合金；催化重整裝置：采用與上述加氫裝置相同的措施；降低進料中的水和/或含氧物質(zhì)，減少催化劑中氯化物脫離量；采用加裝特殊吸附劑的脫氯設備；氯丙烯裝置：內(nèi)襯橡膠類非金屬材料；內(nèi)襯環(huán)氧樹脂類非金屬材料；采用整體石墨塔體。檢測方法鹽酸腐蝕主要對碳鋼/低合金鋼造成均勻減薄為主的損傷，對奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼造成點蝕為主的。前者一般表現(xiàn)為壁厚減薄，檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；后者一般表現(xiàn)為點蝕坑/蝕孔，檢測方法一般為宏觀檢查；腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；介質(zhì)的pH值、氯化物含量的測定和監(jiān)控；設置腐蝕探針/腐蝕掛片監(jiān)控實時腐蝕速率。相關或伴隨的其他損傷模式氯化銨腐蝕、氯化物應力腐蝕開裂。4.2電化學腐蝕定義兩種相連接的材料浸入電解質(zhì)液中，由于材料電極電位的不同，形成同時進行的陽極反應和陰極反應過程的腐蝕，這兩種材料分別稱為陽極材料和陰極材料。損傷機理陽極：M-ne→Mn++ne……………………（2）陰極：Sk++ke→S……………………（3）損傷形態(tài)多發(fā)生在電解質(zhì)液中兩種材料連接處，損傷形態(tài)與材料組合、電解質(zhì)流體導電性和陽極/陰極相對暴露面積等有關，陽極材料可能發(fā)生均勻腐蝕或局部腐蝕，形成蝕坑、蝕孔、溝槽或裂縫等。敏感材料除貴重金屬外的所有材料。主要影響因素a)介質(zhì)：介質(zhì)須為電解質(zhì)流體，可傳導電流；b)材料組合：兩種不同的材料，均與同一個電解質(zhì)流體接觸，材料的電極電位差值越大，電化學腐蝕越嚴重；c)電氣閉合回路：陽極材料和陰極材料之間可發(fā)生電荷移動；d)相對暴露面積：陽極材料在同一個電解質(zhì)流體暴露面積相對陰極越小，腐蝕速率越快；e)表面狀態(tài)：單一材料，存在表面涂層、鈍化膜或結(jié)垢等情況時，其自身即可構(gòu)成電化學腐蝕。易發(fā)裝置和設備電化學腐蝕可發(fā)生在任何電解質(zhì)流體中存在電氣連接的不同材料間；使用不同材質(zhì)制造的設備、設備鈍化膜或涂層發(fā)生破損處、埋地管道、江河或海洋中的管道等。主要預防措施a)設計：優(yōu)化設計，避免形成電化學腐蝕的材料組合，選擇同一材料或電極電位相近的材料，或者采用電絕緣的方法是不同材料間不能形成電氣閉合回路；b)相對暴露面積：增大陽極/陰極相對暴露面積，減緩陽極的腐蝕速率；c)涂層：為陽極材料與電解質(zhì)流體接觸面設置涂層或鈍化膜；d)陰極保護：外部設置合理的保護電極。檢測方法a)電化學腐蝕可能造成均勻減薄或在不同材料連接處及材料不連續(xù)處局部腐蝕，前者一般表現(xiàn)為壁厚減薄，檢測方法為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；后者一般表現(xiàn)為點蝕坑、蝕孔、溝槽或裂縫，檢測方法為宏觀檢查；b)若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；c)定期測量陰極保護裝置。相關或伴隨的其他損傷模式土壤腐蝕。4.3硫酸腐蝕定義金屬與硫酸接觸時發(fā)生的腐蝕。損傷機理M+H2SO4（?。鶰SO4+H2……………………（4）M+2H2SO4（濃）→MSO4+2H2O+SO2…………（5）損傷形態(tài)由稀硫酸引起的金屬腐蝕通常表現(xiàn)為壁厚均勻減薄或點蝕，碳鋼焊縫和熱影響區(qū)易遭受腐蝕，在焊接接頭部位形成溝槽。濃硫酸多在與金屬接觸部位形成局部腐蝕，可引起鋼制容器及構(gòu)件的鈍化，阻止腐蝕的進行。4.8層下腐蝕定義敷設保溫層等覆蓋層的金屬在覆蓋層下發(fā)生的腐蝕。損傷機理陽極反應：Me→Men++ne……(12)陰極反應：O2+2H2O+4e→4OH-（中性或堿性溶液）………………(13)O2+4H++4e→2H2O（酸性溶液）……(14)損傷形態(tài)a)碳鋼和低合金鋼遭受腐蝕時主要表現(xiàn)為覆蓋層下局部減??；b)奧氏體不銹鋼遭受腐蝕時可能發(fā)生覆蓋層下金屬表面應力腐蝕，因覆蓋層與材料表面間容易在覆蓋層破損部位滲水，隨著水汽蒸發(fā)，雨水中氯化物會凝聚下來，有些覆蓋層本身含有的氯化物也可能溶解到滲水中，在殘余應力作用下（如焊縫和冷彎部位），容易產(chǎn)生應力腐蝕開裂；c)鋁、鎂和鈦等金屬發(fā)生層下腐蝕后可在表面生成一層氧化膜，并失去表面金屬光澤；d)銅在遭受層下腐蝕時易在金屬表面生成綠色腐蝕產(chǎn)物。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼。主要影響因素a)大氣成分：含有氯離子的海洋大氣和含有強烈污染的潮濕工業(yè)大氣易導致嚴重層下腐蝕；b)覆蓋層防護質(zhì)量：如果覆蓋層防護不嚴密，覆蓋層的間隙處或破損處容易容易滲水，水的來源比較廣泛，可能來自雨水的泄漏和濃縮、冷卻水塔的噴淋、蒸汽伴熱管泄漏冷凝等。滲水可導致碳鋼和低合金鋼的腐蝕，如果滲水中含有氯離子并濃縮聚集，也可導致奧氏體不銹鋼的層下表面開裂；c)溫度：多發(fā)生在-12℃～120℃溫度范圍內(nèi)，尤以50℃易發(fā)裝置和設備a)所有敷設保溫層等覆蓋層的裝置和設備中覆蓋層破損處；b)用蒸汽等進行加溫伴熱的設備和管道；c)法蘭和其它管件的覆蓋層端口；d)年降雨量較大地區(qū)或沿海地區(qū)的設備。主要預防措施a)防腐涂層：可使用有機、無機涂層和金屬鍍層；b)選材：可選用耐候鋼、不銹鋼，或者在材料冶煉過程中加入Cu、P、Cr、Ni等合金元素；c)控制覆蓋層質(zhì)量：一般認為覆蓋層良好的情況下幾乎不會發(fā)生層下腐蝕，對于覆蓋層破損的部位應及時進行修復；d)環(huán)保：增強大氣環(huán)境保護，減少大氣中的污染物含量；e)操作溫度：如果工藝允許盡量避開層下腐蝕敏感溫度區(qū)間運行。檢測方法a)檢測方法一般為覆蓋層宏觀檢查＋覆蓋層破損部位/有懷疑部位壁厚測定；b)導波法可對未拆除覆蓋層部位進行一定條件下的截面腐蝕減薄量檢測；c)管道自動爬行檢測器可以對滿足儀器檢測條件的管道進行覆蓋層下腐蝕檢測。相關或伴隨的其他損傷模式大氣腐蝕、氧化腐蝕、氯離子應力腐蝕開裂。4.9土壤腐蝕定義金屬接觸到土壤時發(fā)生的腐蝕。損傷機理陽極反應：Me→Men++ne……………………(15)陰極反應因土壤性質(zhì)而異。損傷形態(tài)土壤腐蝕多表現(xiàn)為局部腐蝕，形成蝕坑甚至蝕孔，腐蝕的嚴重程度取決于局部的土壤條件和設備金屬表面環(huán)境條件的變化。敏感材料碳鋼、鑄鐵、球墨鑄鐵。主要影響因素a)土壤電阻率：電阻率大的土壤對金屬的腐蝕性較低；b)水分含量：水分含量大的土壤對金屬的腐蝕性較強；c)溶解鹽濃度：溶解鹽濃度大的土壤對金屬的腐蝕性較強；d)酸度：酸度大的土壤對金屬的腐蝕性較強；e)溫度：土壤的腐蝕速率隨金屬溫度的增加而增加；f)位置：土壤和空氣的界面區(qū)域濕度和氧氣有利于土壤腐蝕的發(fā)生；g)保護層：保護層良好的部位腐蝕情況輕微，保護層破損處或效果較差的位置腐蝕情況較嚴重；h)陰極保護：保護良好的部位腐蝕情況輕微，保護效果較差的位置腐蝕情況較嚴重；i)其他：土壤多樣性、雜散電流、微生物、氧濃差等。易發(fā)裝置和設備a)埋設于地下并與土壤直接接觸的設備；b)埋設于地上，但設備的底部或其他某部位與土壤直接接觸的設備；c)埋地或半埋地管道；d)設立在地面上且有一部分與土壤相連的金屬支撐結(jié)構(gòu)。主要預防措施a)采用特殊回填填料或回填方式，改善設備周圍的土壤條件；b)保護層：可使用有機、無機涂層和金屬鍍層；c)陰極保護：設置有效的陰極保護設施。檢測方法a)參考電極法：地下結(jié)構(gòu)可測量設備附近專用參考電極；b)壓力試驗：驗證遭受腐蝕后結(jié)構(gòu)的強度；c)導波檢測：應用于管涌、埋地或半埋地管道檢測；d)管道自動爬行檢測：對滿足檢測條件的管道可進行管內(nèi)壁和覆蓋層下腐蝕檢測。相關或伴隨的其他損傷模式電化學腐蝕。4.10高溫硫化物腐蝕(無氫氣環(huán)境)定義無氫氣環(huán)境中碳鋼或低合金鋼等與硫化物反應發(fā)生的腐蝕。損傷機理M＋RS→MS＋R………………(16)損傷形態(tài)a)多為均勻減薄，有時表現(xiàn)為局部腐蝕，高流速時局部腐蝕明顯；b)腐蝕發(fā)生后部件表面多覆蓋硫化物膜，膜厚度跟材料、介質(zhì)腐蝕性、流速和雜質(zhì)濃度有關。敏感材料a)所有鐵基材料，包括碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼；b)鎳基合金會不同程度地發(fā)生硫化物腐蝕，腐蝕速率取決于材料合金元素，尤其是Cr含量；c)和碳鋼相比，銅合金發(fā)生硫化物腐蝕的起始溫度更低。主要影響因素a)合金元素：硫化物腐蝕取決于反應產(chǎn)生的保護性硫化物膜的鈍化能力，一般而言，Cr含量越高，耐硫化物腐蝕能力越強；b)溫度：鐵基合金的硫化物腐蝕通常在金屬溫度超過260℃c)硫含量：物料中的硫腐蝕是指在高溫下能夠發(fā)生熱分解生產(chǎn)硫化氫的硫化物和其他活性含硫物引起的腐蝕，與介質(zhì)中的總硫含量不具有完全對應性；d)流速：反應產(chǎn)生的硫化物保護膜可以提供不同的防護效果，保護膜的鈍化能力除受合金成分影響外，還跟介質(zhì)的流速有關，高流速下保護膜容易被破壞掉，使腐蝕速度加劇。易發(fā)裝置和設備a)在常減壓、催化裂化、焦化爐、加氫裂化和加氫精制裝置中較常見；b)處理含硫物料的設備和管道的高溫段；c)使用油、氣、焦和其它燃料的加熱爐，腐蝕程度取決于燃料中的硫含量；d)暴露在含硫氣體中的鍋爐等高溫設備。主要預防措施a)材質(zhì)升級：提高材料中Cr的含量；b)復合層防護：采用復合層為奧氏體不銹鋼或鐵素體不銹鋼的復合材料；c)低合金鋼滲鋁：可降低硫化速率，但無法提供徹底防護。檢測方法a)監(jiān)測工藝條件：溫度和硫含量的變化；b)測厚：條件允許的情況下采用超聲波測厚，注意壁厚變化；c)射線檢測：射線檢測可有效檢出局部腐蝕區(qū)域；d)驗證系統(tǒng)：對在硫化物腐蝕環(huán)境中使用的合金，應在采購體系中進行驗證和核實其合金成分，并應使該過程可追溯。相關或伴隨的其他損傷模式高溫硫化物腐蝕（氫氣環(huán)境）4.11高溫硫化物腐蝕(氫氣環(huán)境)定義氫氣環(huán)境中碳鋼或低合金鋼等與硫化物反應發(fā)生的腐蝕。損傷機理M＋RS→MS＋R………………(17)損傷形態(tài)通常表現(xiàn)為均勻減薄，同時生成FeS保護膜，膜層大約是被腐蝕掉的金屬體積的5倍，并可能形成多層膜；金屬表面保護膜因結(jié)合牢固且有灰色光澤，易被誤認為是沒有發(fā)生腐蝕的金屬。敏感材料碳鋼、低合金鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼。主要影響因素溫度：鐵基合金的硫化物腐蝕通常在金屬溫度超過260℃合金元素：一般而言，Cr含量越高，合金耐硫化物腐蝕能力越強，但Cr含量低于9%（質(zhì)量比）時，對材料耐腐蝕性能提高意義不大。按耐蝕性能由低到高排列：碳鋼、低合金鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼。Cr含量相近的奧氏體不銹鋼材料其耐腐蝕能力相近，含Cr的鎳基合金也是如此；氫分壓：臨氫條件下硫化物腐蝕產(chǎn)生的保護性膜的穩(wěn)定性被破壞，鈍化能力下降，腐蝕加快。存在高氫分壓時，腐蝕速率比無氫或低氫分壓環(huán)境下的硫化物腐蝕速率高得多；硫化氫分壓：腐蝕速率隨硫化氫分壓的增加而增大。易發(fā)裝置和設備處理高溫氫氣/硫化氫介質(zhì)的設備和管道中易發(fā)生這種腐蝕，典型的有加氫精制和加氫裂化裝置；注氫點下游的設備和管道腐蝕速率較高。主要預防措施使用Cr含量高的合金，在服役溫度下奧氏體不銹鋼如022Cr19Ni10，022Cr17Ni12Mo2，06Cr18Ni11Ti和06Cr18Ni11Nb耐蝕能力較強；優(yōu)化工藝，降低氫分壓。檢測方法a)監(jiān)測工藝條件：實際金屬壁溫和硫含量的變化；b)測厚：條件允許的情況下采用宏觀檢查＋超聲波測厚檢測壁厚變化。相關或伴隨的其他損傷模式高溫硫化物腐蝕（不含H2）4.12環(huán)烷酸腐蝕定義在204～400℃溫度范圍內(nèi)，環(huán)烷酸對金屬材料的腐蝕。損傷機理RCOOH＋M→MRCOO＋H…………(18)損傷形態(tài)高流速區(qū)可形成局部腐蝕，如孔蝕、帶銳緣的溝槽；低流速凝結(jié)區(qū)，碳鋼、低合金鋼和鐵素體不銹鋼的腐蝕表現(xiàn)為均勻腐蝕或孔蝕。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、鎳基合金。主要影響因素酸值：腐蝕速率隨烴相酸值的增加而增大，烴相指不含游離水的熱干烴，酸值通常用中和值或總酸值表征。原油中不同環(huán)烷酸其腐蝕性不一，腐蝕速率與總酸值的關系不能完全對應，是由實際介質(zhì)成分決定的；溫度：通常發(fā)生在溫度范圍為218～400℃的烴相介質(zhì)中，隨著溫度的升高腐蝕加劇，超過這個溫度范圍偶見腐蝕發(fā)生；硫含量：烴相中的硫可反應生成硫化亞鐵保護膜，對環(huán)烷酸腐蝕有減緩作用，硫含量越低，對環(huán)烷酸腐蝕越有利；流速：流速越高，腐蝕速率越大；相態(tài)：兩相流（氣相和液相）、湍流區(qū)、蒸餾塔的氣相露點部位腐蝕嚴重；材料：合金中Mo元素可以提高耐蝕性，Mo含量下限為2%（質(zhì)量比），具體Mo含量可根據(jù)原油及物料中的總酸值確定；易發(fā)裝置和設備常減壓裝置加熱爐爐管、常壓和減壓轉(zhuǎn)油線、減底油管線、常壓汽油循環(huán)系統(tǒng)，減壓渣油和減壓汽油循環(huán)系統(tǒng)。以一次加工為高酸原油產(chǎn)品為原料的延遲焦化裝置輕油系統(tǒng)和蠟油系統(tǒng)中可能發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕；管道高流速、湍流、流向改變的部位，如閥門、彎頭、三通、減壓器位置，以及泵內(nèi)構(gòu)件、設備和管道焊縫、熱偶套管等流場受到擾動的部位；常壓塔、減壓塔內(nèi)構(gòu)件在閃蒸區(qū)、填料和高酸物流凝結(jié)或高速液滴沖擊的部位易發(fā)生腐蝕；常減壓裝置的下游裝置內(nèi)注氫點之前熱烴物料系統(tǒng)。主要預防措施摻煉：原設計不耐環(huán)烷酸腐蝕的裝置或系統(tǒng)部件，原料油混合摻煉，降低酸值或適當提高硫含量；材質(zhì)選用：使用Mo含量高的合金來提高耐蝕性，嚴重腐蝕時宜采用022Cr19Ni13Mo3奧氏體不銹鋼；緩蝕劑：選用合適的緩蝕劑；檢測方法a)監(jiān)測工藝條件：原油和側(cè)線物流中的酸值監(jiān)測，確定酸在不同餾分中的分布；b)測厚：采用宏觀檢查＋超聲波測厚，檢測壁厚變化；c)射線檢測：射線檢測可有效檢出局部腐蝕區(qū)域；d)探針或掛片：設置電阻腐蝕探針和腐蝕掛片；e)腐蝕產(chǎn)物監(jiān)測：檢測物流中的Fe和Ni含量來評估系統(tǒng)的腐蝕程度；f)氫通量監(jiān)測：使用氫探針監(jiān)測氫通量。相關或伴隨的其他損傷模式無。4.13氧化腐蝕定義高溫下金屬與氧氣發(fā)生反應生成金屬氧化物的過程。損傷機理在高溫下，氧氣和金屬反應生成氧化物膜。通常發(fā)生在加熱爐和鍋爐燃燒的含氧環(huán)境中。損傷形態(tài)多數(shù)合金，包括碳鋼和低合金鋼，氧化腐蝕表現(xiàn)為均勻減薄，腐蝕發(fā)生后在金屬表面生成氧化物膜；奧氏體不銹鋼和鎳基合金在高溫氧化作用下易形成暗色的氧化物薄膜。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、鎳基合金。主要影響因素溫度：碳鋼隨溫度升高腐蝕加劇，538℃合金成分：碳鋼和其它合金的耐蝕性通常取決于材料的Cr含量，奧氏體不銹鋼在816℃易發(fā)裝置和設備加熱爐、鍋爐和其它火焰加熱器等高溫環(huán)境中運行的設備，尤其是在溫度超過538℃主要預防措施材質(zhì)選用：首選Cr含量高的材質(zhì)，次選添加Si和Al的材料；保護層：敷設表面保護層將金屬表面與高溫氧化性氛圍隔離開。檢測方法監(jiān)測工藝條件：溫度監(jiān)測，防止運行超溫；厚度測量：超聲波測厚。相關或伴隨的其他損傷模式層下腐蝕。4.14冷卻水腐蝕定義冷卻水中由溶解鹽、氣體、有機化合物或微生物活動引起的碳鋼和其它金屬的腐蝕。損傷機理溶解氧氛圍：陽極為Fe→Fe2++2e…………（19）陰極為O2+2H2O+4e→4OH-…………………（20）溶解鹽氛圍：Fe＋2H2O→Fe(OH)2＋H2………………（21）或2Fe＋O2+2H2O→2Fe(OH)2………………（22）有機化合物或微生物的存在會直接造成點蝕，典型情況有鐵細菌或者硫酸鹽還原菌的點蝕。損傷形態(tài)溶解氧下冷卻水對碳鋼的腐蝕多為均勻腐蝕；冷卻水腐蝕主要推動因素為垢下腐蝕、縫隙腐蝕或微生物腐蝕時，局部腐蝕較為常見；冷卻水在管嘴入口/出口或管線入口易形成沖蝕或磨損，形成波狀或光滑腐蝕；在電阻焊制設備或管道的焊縫區(qū)域，冷卻水腐蝕多沿焊縫熔合線形成腐蝕溝槽。敏感材料碳鋼、所有不銹鋼、銅、鋁、鈦和鎳基合金。主要影響因素溫度：冷卻水出口溫度和/或工藝物料側(cè)入口溫度的升高會增加腐蝕速度和結(jié)垢傾向。工藝物料側(cè)的溫度高于60℃時淡水冷卻水存在結(jié)垢傾向，工藝物料側(cè)溫度繼續(xù)升高或冷卻水入口溫度升高時，這一傾向更明顯。海水冷卻水或含鹽冷卻水出口溫度高于46氧含量：冷卻水氧含量增加會導致碳鋼的腐蝕速率增大；結(jié)垢：垢層可由礦物沉淀（硬的）、淤泥、懸浮的有機材料、腐蝕產(chǎn)物、軋制氧化皮、海水和微生物生長形成，造成垢下腐蝕；流速：流速足夠時可降低結(jié)垢，并沖出沉積物，但不能過高以至引發(fā)沖刷腐蝕，流速的限制取決于管線材質(zhì)和水質(zhì)。低流速時通常腐蝕嚴重，流速低于1米/秒容易導致結(jié)垢、沉積，在冷卻水用于凝結(jié)器/冷卻器的殼程時，介質(zhì)流動死區(qū)或滯流區(qū)部位腐蝕加劇，比管程腐蝕嚴重；水質(zhì)：奧氏體不銹鋼在淡水、海水和含鹽水系統(tǒng)中可產(chǎn)生點蝕、縫隙腐蝕和環(huán)境開裂；銅/鋅合金在淡水、海水和含鹽水系統(tǒng)會發(fā)生脫鋅腐蝕；銅/鋅合金在含氨或銨化合物的冷卻水中會發(fā)生環(huán)境開裂；電阻焊接制造的碳鋼設備在淡水、海水中會在焊縫或熱影響區(qū)發(fā)生嚴重腐蝕；鈦和其他陽極材料連接可能發(fā)生嚴重的氫脆，溫度高于82℃易發(fā)裝置和設備所有水冷換熱器和冷卻塔設備。主要預防措施系統(tǒng)改進：系統(tǒng)設計改進、運行優(yōu)化和進行化學處理來防護，如冷換設備設計時冷卻水走管程；溫度：入口設計溫度應低于57℃流速：流速須有最小流速和最大流速范圍限制，尤其是使用含鹽水時；材質(zhì)選用：選用耐蝕性好的材質(zhì)，尤其對于在高含氯、低流速、高溫度和/或水處理不當?shù)睦鋮s水系統(tǒng)中運行的換熱設備；清洗：對換熱管內(nèi)外表面進行定期清洗。檢測方法水質(zhì)監(jiān)測：對pH值、氧含量、回流比、殘存藥劑量、微生物活性、冷卻水出口溫度、烴污染程度和工藝泄漏情況進行監(jiān)測；U因子計算：定期計算換熱器性能指標U因子，掌握結(jié)垢和雜質(zhì)狀況；流速監(jiān)測：用超聲波流速儀檢測冷卻水流速；渦流檢測或內(nèi)部旋轉(zhuǎn)檢測系統(tǒng)檢查：對管線進行渦流檢測或內(nèi)部旋轉(zhuǎn)檢測系統(tǒng)檢查；取樣分析：對有代表性的管子進行取樣，剖管分析。相關或伴隨的其他損傷模式微生物腐蝕、氯化物應力腐蝕開裂、電化學腐蝕。4.15鍋爐冷凝水腐蝕定義鍋爐系統(tǒng)和蒸汽冷凝水回水管道上發(fā)生的均勻腐蝕和點蝕。損傷機理含氧腐蝕：陽極反應Fe→Fe2++2e…………（23）陰極反應O2+2H2O+4e→4OH-……（24）后續(xù)反應Fe2++2OH-→Fe(OH)2…………………（25）4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3……………（26）Fe(OH)2+2Fe(OH)3→Fe3O4+4H2O…………（27）CO2腐蝕：前期反應2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O……………（28）CO2+H2O=H2CO3……（29）H2CO3=H++HCO3-………（30）陽極反應：Fe→Fe2++2e……………（31）陰極反應：2H++2e→H2……………（32）損傷形態(tài)含氧鍋爐冷凝水腐蝕為點蝕，多呈潰瘍狀，在金屬表面形成黃褐色或磚紅色鼓包，直徑從1毫米～30毫米不等，為各種腐蝕產(chǎn)物組成，腐蝕產(chǎn)物去除后，可見金屬表面的腐蝕坑；CO2腐蝕為均勻腐蝕，形成光滑的腐蝕溝槽，鍋爐水除氧不徹底時同時發(fā)生點蝕；銅合金在含氨氛圍或銨鹽存在時可發(fā)生應力腐蝕開裂。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、銅合金。主要影響因素O2濃度：溶解的氧氣濃度越高，腐蝕越嚴重；CO2濃度：溶解的CO2濃度越高，腐蝕越嚴重；pH值：pH值越低，腐蝕越嚴重；溫度：溫度越高，腐蝕越嚴重，一般加熱器和省煤器位置腐蝕嚴重；水質(zhì)：使用合適的除氧劑，進行良好的除垢化學處理，腐蝕后形成有效的Fe3O4保護膜，可有效減緩腐蝕；銅合金應避免接觸含聯(lián)氨、中和氨或銨鹽的鍋爐冷凝水。易發(fā)裝置和設備鍋爐外處理系統(tǒng)、脫氧設備、給水線、泵，級間換熱器/省煤器/蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的水和火側(cè)，以及冷凝水回流系統(tǒng)。主要預防措施除氧處理：機械除氧和藥劑除氧均可減少系統(tǒng)含氧量，通常會保持一定量的殘存除氧劑進入后續(xù)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，以除去脫氧器以后混入的氧氣；緩蝕劑：冷凝水回流系統(tǒng)存在的CO2會破壞結(jié)垢或腐蝕形成的保護膜，添加緩蝕劑則可減緩腐蝕程度。檢測方法水質(zhì)監(jiān)測：監(jiān)測參數(shù)包括pH、導電率、氯含量、殘余藥劑量及硬度；操作程序：對于復雜鍋爐冷凝水系統(tǒng)的爆管或冷凝水泄漏目前沒有可靠的預知性檢測辦法，制訂合適的操作程序并嚴格執(zhí)行尤為重要；表面檢測：濕熒光磁粉檢測可在停車狀態(tài)下有效檢測除氧器的開裂。相關或伴隨的其他損傷模式二氧化碳腐蝕、腐蝕疲勞、沖蝕/沖蝕腐蝕。4.16煙氣露點腐蝕定義燃料燃燒時燃料中的硫和氯類物質(zhì)形成二氧化硫、三氧化硫和氯化氫，低溫（露點及以下）遇水蒸氣形成酸從而對金屬造成的腐蝕。損傷機理燃燒煙氣中的硫或氯——→SO2（SO3）或HCl………………(33)燃燒SO2＋H2O→H2SO3…………(34)SO3＋H2O→H2SO4…………（35）損傷形態(tài)煙氣露點腐蝕是亞硫酸腐蝕、硫酸腐蝕和鹽酸腐蝕中某種腐蝕或幾種腐蝕共同作用的綜合結(jié)果；發(fā)生在省煤器的碳鋼或低合金鋼部件的煙氣露點腐蝕表現(xiàn)為大面積的寬淺蝕坑，形態(tài)取決于硫燃燒后凝結(jié)時形成的酸性產(chǎn)物；對于余熱鍋爐中的奧氏體不銹鋼制給水加熱器部分，可能發(fā)生環(huán)境開裂并形成表面裂紋。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼。主要影響因素氯含量：氯含量越高，腐蝕越嚴重；硫含量：如果金屬溫度低于露點溫度，會發(fā)生硫酸和亞硫酸露點腐蝕；溫度：硫酸露點與煙氣中SO3濃度有關，一般為138℃，同理HCl露點一般為54易發(fā)裝置和設備使用含硫燃料的加熱爐或鍋爐在省煤器和煙囪處都可能發(fā)生與硫致煙氣露點腐蝕；余熱鍋爐進水溫度低于HCl露點溫度時，奧氏體不銹鋼制給水加熱器可能在煙氣側(cè)發(fā)生氯致煙氣露點腐蝕，即氯化物應力腐蝕；燃氣輪機排放氣含有氯化物時，其余熱回收設備的奧氏體不銹鋼制給水加熱器可能發(fā)生氯致煙氣露點腐蝕，即氯化物應力腐蝕；使用氯化物除菌劑的冷卻塔飛濺物可能進入燃氣輪機系統(tǒng)，導致余熱回收設備給水加熱器損傷。主要預防措施保持鍋爐和加熱爐的金屬壁溫不低于硫酸露點溫度；介質(zhì)含氯的余熱鍋爐，其給水加熱器材質(zhì)不選用奧氏體不銹鋼；燃油鍋爐進行水洗除灰作業(yè)的最后一次水洗后可加入碳酸鈉等對酸進行中和。檢測方法超聲波測厚可監(jiān)測省煤器管子的壁厚減??；目視檢測和滲透檢測可發(fā)現(xiàn)奧氏體不銹鋼的應力腐蝕。相關或伴隨的其他損傷模式鹽酸腐蝕、氯化物應力腐蝕開裂。4.17堿腐蝕定義高濃度的苛性堿或堿性鹽，或因蒸發(fā)及高傳熱導致的局部濃縮引起的金屬腐蝕。損傷機理高濃度的苛性堿或堿性鹽可導致均勻腐蝕，局部濃縮致堿腐蝕表現(xiàn)為局部腐蝕。損傷形態(tài)局部濃縮致堿腐蝕表現(xiàn)為局部腐蝕，鍋爐管子的腐蝕溝槽或熱障垢層下的局部減薄均屬此類；垢下局部腐蝕在垢層的遮掩下一般不太明顯，使用帶尖銳前端的設備輕擊垢層可有助于觀察到局部腐蝕情況；水汽界面的介質(zhì)濃縮區(qū)域在腐蝕后形成局部溝槽，立管可形成一個環(huán)形槽，水平或傾斜管可在管道頂端或在管道相對兩邊形成縱向槽；溫度高于79℃的高強度堿液可導致碳鋼的均勻腐蝕，溫度升高至95敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼。主要影響因素堿濃度：堿濃度越高，腐蝕越嚴重。這里的堿指總堿量，包括工藝注堿、藥劑含堿、泄漏混入堿鹽；局部濃縮度：蒸發(fā)、沉積、分離等局部濃縮形成高濃度堿區(qū)；溫度：溫度越高腐蝕越嚴重。易發(fā)裝置和設備鍋爐和蒸汽發(fā)生器，以及部分換熱器；常減壓蒸餾裝置原油進料注堿部位；常減壓蒸餾裝置預熱器、加熱爐爐管和轉(zhuǎn)油線內(nèi)的注堿部位，尤其是注入的堿不能和油氣充分混合時可能發(fā)生嚴重局部腐蝕；采用堿進行產(chǎn)品脫硫的裝置。主要預防措施優(yōu)化設計：注入足量的水來降低堿濃度，或控制加熱爐爐膛的燃燒強度以避免爐管過熱，或減少凝汽器入口的堿鹽量；優(yōu)化注堿設施：注堿設施應能對注入堿和介質(zhì)進行有效的混合，避免堿在器壁高溫部位發(fā)生濃縮；碳鋼和奧氏體不銹鋼在66℃檢測方法超聲波測厚：可有效檢測到由堿致均勻腐蝕，堿致局部腐蝕可通過目視檢測＋超聲波測厚進行有效檢測；注入點監(jiān)測：對注入點下游進行腐蝕監(jiān)測，如定點測厚、導波檢測和射線掃描；無法打開檢測的蒸汽發(fā)生器可用內(nèi)窺鏡輔助目視檢測。相關或伴隨的其他損傷模式蒸汽阻滯。4.18石墨腐蝕定義鑄鐵的鐵基體被腐蝕，形成多孔石墨和金屬腐蝕產(chǎn)物的過程。損傷機理陽極反應Fe→Fe2++2e…………（36）陰極反應O2+2H2O+4e→4OH-………(37)或2H＋+2e→H2…………（38）損傷形態(tài)可發(fā)生大面積的均勻腐蝕，或局限在小范圍的局部區(qū)域；腐蝕部位材質(zhì)硬度降低，可用銳器輕易鑿刻。敏感材料灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。主要影響因素時間：鑄鐵在腐蝕介質(zhì)中的暴露時間越長，腐蝕越嚴重；溫度：通常低于93℃濕度：潮濕或有水的環(huán)境易發(fā)生石墨腐蝕；pH值：pH越低，腐蝕越嚴重；流速：多數(shù)損傷發(fā)生在滯流區(qū)。易發(fā)裝置和設備軟水、鹽水、井水、稀酸、地下管線、消防水系統(tǒng)、鍋爐給水系統(tǒng)、水泵（包括泵葉輪）、閥門和地下鑄鐵管線最為常見。主要預防措施保護層：設置防腐涂層或水泥襯里；陰極保護：嚴重的腐蝕環(huán)境宜采用陰極保護。檢測方法硬度測定：選擇有代表性的部位進行硬度測定；導波檢測和超聲波衰減檢測；金相檢測。相關或伴隨的其他損傷模式脫金屬腐蝕。4.19硫氫化銨腐蝕(堿性酸性水)定義金屬材料在存在硫氫化銨(NH4HS)的堿性酸性水中遭受的腐蝕。損傷機理NH4HS＋H2O+Fe→FeS+NH3·H2O+H2………………（39）損傷形態(tài)a)介質(zhì)流動方向發(fā)生改變的部位，或濃度超過2%（質(zhì)量比）的紊流區(qū)易形成嚴重局部腐蝕；b)介質(zhì)注水不足的低流速區(qū)可能發(fā)生局部垢下腐蝕，對于換熱器管束可能發(fā)生嚴重積垢并堵塞；c)硫氫化銨會迅速腐蝕耐酸黃銅管和其它銅合金。敏感材料a)碳鋼耐硫氫化銨腐蝕能力較差；b)奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鋁合金和鎳基合金具有較強的抗腐蝕性，具體腐蝕速率與硫氫化銨濃度和流速有關。主要影響因素a)pH值：pH值接近中性時腐蝕性較低；b)濃度：腐蝕隨著硫氫化銨濃度增大和流動速度加快而增加。濃度低于2%（質(zhì)量比）時，腐蝕性較低；濃度超過2%（質(zhì)量比）時，具有明顯的腐蝕性；c)流速：低流速區(qū)易發(fā)生垢下腐蝕，高流速區(qū)易發(fā)生沖刷腐蝕；d)紊流狀態(tài)：紊流區(qū)易發(fā)生腐蝕；e)溫度：溫度低于66℃f)雜質(zhì)：注入加氫反應器廢氣的洗滌水中，氧元素和鐵元素可導致腐蝕增加和積垢增多，氰化物存在時破壞硫化物保護膜導致腐蝕嚴重。g)合金成分：碳鋼耐腐蝕能力較差，奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、鋁合金和鎳基合金具有較強的抗腐蝕性。易發(fā)裝置和設備a)加氫裝置：空氣冷卻器聯(lián)管箱、進出口管道以及換熱器管束；反應器產(chǎn)物分離器的進出口管道、酸性水排出管（尤其是控制閥下游位置）；高壓分離器的氣相管線；汽提塔塔頂。b)催化裂化裝置：硫氫化銨濃度通常小于2%（質(zhì)量比），多在介質(zhì)低流速或高流速部位，以及或存在氰化物的部位發(fā)生嚴重腐蝕。c)酸性水汽提塔：汽提塔塔頂管道、冷凝器、回流罐和回流管道。d)酸性水處理裝置：再生塔塔頂設備和回流管道。e)延遲焦化裝置：分餾塔下游的氣體提濃裝置。主要預防措施優(yōu)化設計：空冷器的進出物流采用對稱結(jié)構(gòu)，保持物料壓力平衡；濃度監(jiān)控：硫氫化銨濃度超過2%（質(zhì)量比）以上，尤其是達到8%（質(zhì)量比）或更高時，應對介質(zhì)流速進行分析，確定腐蝕傾向。通常硫氫化銨濃度超過8%（質(zhì)量比）時，碳鋼腐蝕嚴重；流速：材質(zhì)采用碳鋼的設備和管道，介質(zhì)流速宜保持在3～7米/秒的范圍內(nèi)，流速超過7米/秒時，為防止沖刷腐蝕，應采用優(yōu)異的耐蝕合金材料，可選NS142、雙相不銹鋼等；注水：注入適量無氧洗滌水稀釋硫氫化銨；選材：酸性水汽提裝置中的塔頂冷凝器宜用鈦或哈氏合金，存在沖蝕的部位不應使用鋁管換熱器。檢測方法腐蝕區(qū)劃分：取樣和計算硫氫化銨，結(jié)合流速確定腐蝕敏感區(qū)、腐蝕一般區(qū)和腐蝕輕微區(qū)；厚度監(jiān)測：對腐蝕敏感區(qū)，尤其是高流速區(qū)和低流速區(qū)、控制閥下游部位經(jīng)常進行超聲波測量、導波檢測或射線掃描；鋼制空冷器管：內(nèi)部旋轉(zhuǎn)檢測系統(tǒng)檢測、遠場渦流檢測和漏磁檢測；非磁性空冷器管：渦流檢測；注水監(jiān)控：注入水的水質(zhì)和流量監(jiān)控。相關或伴隨的其他損傷模式?jīng)_蝕/沖蝕腐蝕。4.20氯化銨腐蝕定義氯化銨在一定溫度下結(jié)晶成垢，垢層吸濕潮解或垢下水解均可能形成低PH值環(huán)境，對金屬造成腐蝕。損傷機理NH4Cl＋H2O→HCl＋NH3H2O……（40）損傷形態(tài)腐蝕部位多存在白色、綠色或灰色鹽狀沉積物，若停車時進行水洗或吹掃，會除去這些沉積物，其后目視檢測時沉積物可能會不明顯；垢層下腐蝕通常為局部腐蝕，易形成蝕坑或蝕孔；敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、蒙乃爾合金、雙相不銹鋼、NS111、NS142、NS336、NS3304、鈦。主要影響因素材質(zhì)：按耐蝕性能由低到高為碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、蒙乃爾合金、雙相不銹鋼、NS111、NS142、NS336、NS3304、鈦；成垢（結(jié)晶）程度：高溫物料冷卻時氯化銨鹽會析出成垢（結(jié)晶），其程度取決于氯化銨濃度和溫度，當溫度處于水露點溫度（約149℃水份：氯化銨鹽易吸濕潮解，并形成局部酸性環(huán)境，存在少量水時可造成嚴重腐蝕，最大腐蝕速率可達2.5毫米/溫度：腐蝕速率隨溫度的升高而增大，超過水露點后隨溫度的升高而降低。易發(fā)裝置和設備常減壓塔塔頂：塔頂、塔內(nèi)上部塔盤、塔頂管線及換熱器易發(fā)生垢下腐蝕；塔頂循環(huán)回流物料含有氯化銨時腐蝕嚴重；加氫裝置：反應器流出物會發(fā)生氯化銨垢下腐蝕，可能發(fā)生結(jié)垢的換熱器應進行水沖洗；催化重整裝置：反應器流出物和循環(huán)氫系統(tǒng)會發(fā)生氯化銨垢下腐蝕；流化床催化裂化裝置和焦化裝置：分餾塔塔頂和頂回流系統(tǒng)會發(fā)生氯化銨垢下腐蝕。主要預防措施耐點蝕的合金同樣具有較好的耐氯化銨鹽腐蝕性能，但即便是最耐點蝕的鎳基合金和鈦合金也會在氯化銨鹽環(huán)境中發(fā)生點蝕；常減壓裝置：電脫鹽、脫鹽后的原油中注堿，降低塔進料中的氯鹽含量；塔頂管線注水沖洗沉積鹽；注入成膜胺型緩蝕劑緩解腐蝕；加氫裝置：降低反應器原料中的氯化物含量；控制補充氫中的氯元素含量；反應產(chǎn)物系統(tǒng)連續(xù)或間斷注水沖洗氯化銨沉積；催化重整：反應產(chǎn)物采取脫氯處理，或注水沖洗，注水量須控制合理；塔頂系統(tǒng)可注入成膜胺型緩蝕劑緩解腐蝕。檢測方法氯化銨鹽垢下腐蝕通常為局部腐蝕，由于垢層的遮蔽，目視檢測存在一定困難；壁厚測定：射線掃描或超聲波檢測壁厚減薄；溫度控制：監(jiān)測進料和出料中的水份含量以確定氯和氨的含量，通過工藝計算來確定氯化銨濃度和露點溫度，計算氯化銨鹽沉積溫度并控制壁溫始終在該溫度以上；監(jiān)測換熱器的壓力降和熱效率，壓力降異常升高且熱效率明顯降低時可能已發(fā)生嚴重的氯化銨鹽垢層沉積；腐蝕掛片或探針，由于氯化銨鹽必須能沉積在探針表面才可有效監(jiān)測腐蝕，不是有效性很高的檢測方法。相關或伴隨的其他損傷模式鹽酸腐蝕。4.21酸性水腐蝕(酸性酸性水)定義含有硫化氫且pH值介于4.5和7.0之間的酸性水引起的金屬腐蝕，介質(zhì)中有時可能含有二氧化碳。損傷機理陽極反應：Me→Men++ne…………（41）陰極反應：2H＋+2e→H2……………（42）損傷形態(tài)碳鋼的酸性水腐蝕一般為均勻減薄，有氧存在時易發(fā)生局部腐蝕，形成沉積垢時可能發(fā)生垢下局部侵蝕，含CO2的環(huán)境可能伴有碳酸鹽應力腐蝕；奧氏體不銹鋼易發(fā)生點蝕、縫隙腐蝕，有時伴有氯化物應力腐蝕。敏感材料碳鋼耐酸性水腐蝕能力較低；奧氏體不銹鋼、銅合金和鎳基合金耐腐蝕能力較好。主要影響因素H2S濃度：腐蝕速率隨酸性水中H2S濃度的升高而增大，酸性水中H2S濃度取決于氣相中H2S分壓、溫度和pH值，在一定的壓力下，酸性水中的H2S濃度隨溫度增加而降低；pH值：H2S濃度增加會降低溶液的pH值，最低可達4.5，形成較強的酸性環(huán)境，腐蝕加劇。pH高于4.5時會形成硫化亞鐵保護膜，降低腐蝕速率。有些場合則可能形成一個多孔的硫化物厚膜，不僅不能降低均勻腐蝕速率，甚至會加劇垢下腐蝕；雜質(zhì)：HCl和CO2會降低pH值（酸性更強），氨會增加pH值且可能形成堿性酸性水，即硫氫化銨腐蝕。空氣或氧化劑的存在會增加腐蝕，并導致點蝕或垢下腐蝕；流速：高流速沖刷易致硫化亞鐵保護膜被破壞，腐蝕速率增大。易發(fā)裝置和設備催化裂化裝置和焦化裝置的氣體分離系統(tǒng)塔頂H2S含量高、NH3含量低的部位。主要預防措施奧氏體不銹鋼可用于溫度低于60℃銅合金和鎳基合金一般不易發(fā)生酸性水腐蝕。當存在氨時，銅合金會發(fā)生腐蝕。檢測方法壁厚測定：碳鋼腐蝕一般為均勻減薄，在高流速或湍流區(qū)域會發(fā)生局部腐蝕，尤其在水汽凝結(jié)的部位，可采用超聲波檢測或射線掃描確定局部減薄狀況；工藝和腐蝕監(jiān)測：酸性水應定期進行pH值監(jiān)測；探針或掛片：設置探針或掛片，監(jiān)測腐蝕速率。相關或伴隨的其他損傷模式濕H2S破壞、碳酸鹽應力腐蝕開裂。4.22沖蝕/沖蝕腐蝕定義固體﹑液體﹑氣體及其混合物的運動或相對運動造成的表面材料機械損耗。損傷機理流體與金屬之間產(chǎn)生切應力，能剝離金屬表面層或腐蝕產(chǎn)物，使新鮮的金屬表面暴露出來，形成快速腐蝕。損傷形態(tài)沖蝕/沖蝕腐蝕可以在很短的時間內(nèi)造成局部嚴重腐蝕，典型情況有腐蝕坑、溝、銳槽、蝕孔和波紋狀形貌，且具有一定的方向性。敏感材料所有金屬、合金和耐火材料。主要影響因素介質(zhì)腐蝕性：沖蝕一般與介質(zhì)腐蝕同時發(fā)生，沖蝕可破壞介質(zhì)腐蝕產(chǎn)生的保護膜，導致材料損失加?。挥捕龋河捕鹊偷暮辖鹨装l(fā)生沖蝕，高流速時腐蝕嚴重。在介質(zhì)腐蝕占主導的場合，硬度對材料耐腐蝕能力的影響有限；流速：對于不同的環(huán)境/材料組合，介質(zhì)流速須超過對應組合情況下的門檻值才會發(fā)生沖蝕，流速越高，腐蝕越嚴重；組分：介質(zhì)組分的相態(tài)，夾帶顆粒的尺寸、密度和硬度均影響沖蝕能力；易發(fā)裝置和設備輸送流動介質(zhì)的所有設備：管道系統(tǒng)，尤其是彎頭、三通和異徑管部位，以及調(diào)節(jié)閥和限流孔板的下游部位。設備系統(tǒng)，典型情況有泵、壓縮機、發(fā)動機、葉輪、攪拌器、攪拌罐、換熱器管束、監(jiān)檢測孔板、渦輪葉片、噴射器、出入口接管、刮片、切割片和防沖板等；催化裂化裝置反再系統(tǒng)的催化劑處理系統(tǒng)、焦化裝置的焦炭處理系統(tǒng)，尤其是這些系統(tǒng)中的泵、壓縮機和旋轉(zhuǎn)設備；加氫反應器廢水管道可能同時發(fā)生硫氫化銨致酸性水腐蝕/沖蝕；常減壓裝置的設備和管道可能同時發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕/沖蝕；采油裝置泥漿輸送管道系統(tǒng)，尤其是系統(tǒng)中的泵、壓縮機和旋轉(zhuǎn)設備。主要預防措施設計優(yōu)化：選擇合適的結(jié)構(gòu)和尺寸，典型措施有增加管道直徑降低介質(zhì)流速，采用流線型彎頭，增加沖蝕部位壁厚，設置易更換的防沖板等；選材：采用耐蝕金屬或合金降低介質(zhì)腐蝕性，形成更致密的保護膜。采用硬度值高的材質(zhì)，或增設耐磨襯里，或進行表面強化處理等；工藝改進：介質(zhì)除氣、旋風分離除固、注入冷凝液或抑制劑。檢測方法壁厚測定：對高流速部位或懷疑部位采用超聲檢測或射線掃描進行壁厚測定；探針或掛片：采用在線電阻探針或?qū)I(yè)腐蝕掛片進行腐蝕監(jiān)測；紅外檢測：設備服役過程中檢測耐火襯里的完好狀態(tài)。相關或伴隨的其他損傷模式無。4.23燃灰腐蝕定義高溫燃灰在金屬表面沉積和熔化，致使材料損耗的過程。損傷機理燃灰腐蝕是材料在高溫下的加速損傷，燃料中的雜質(zhì)（主要為S、Na、K、V）在加熱爐、鍋爐和燃氣渦輪的金屬表面沉積和熔化時發(fā)生，生成的熔渣熔解了表面的氧化物膜，使膜下新鮮金屬能和氧氣反應生成氧化物，不斷損壞管壁或部件。損傷形態(tài)燃灰腐蝕可表現(xiàn)為嚴重的金屬損耗，且伴有結(jié)渣，金屬腐蝕速率可達到25毫米/年；金相檢查和沉積物分析技術可用于確定燃灰腐蝕是否存在；過熱器和再熱器燃灰沉積物至少可分為兩層：附著在部件上的沉積物最為重要，在室溫下呈暗灰色或黑色的外觀；熔融態(tài)硫酸鹽腐蝕產(chǎn)物則覆蓋在表面，形成粘著力很強的玻璃狀硬垢。去除燃灰沉積物后，金屬基體表面呈鱷魚皮狀，腐蝕溝縱橫交錯。燃灰層的玻璃狀硬垢層和基體金屬間存在明顯的光滑界面；水冷壁開裂以環(huán)向為主，軸向較少見。敏感材料所有加熱爐和鍋爐的常用材料；鎳基耐蝕合金耐蝕性較高。主要影響因素溫度：金屬溫度高于鹽的熔融溫度時才發(fā)生，溫度最高的部位腐蝕最嚴重；合金成分：腐蝕速率因合金成分不同而變化，鎳基耐蝕合金耐蝕性較高；燃料類型：燃料油灰中熔鹽是五氧化二釩和硫酸鈉的混合物，或五氧化二釩和硫化鈉的混合物，熔點約538℃；燃煤灰對過熱器和再熱器的腐蝕是硫酸鐵和硫酸鉀鈉熔鹽造成的，熔點在544-610℃間；水冷壁腐蝕是焦硫酸鈉和焦硫酸鉀的混合熔鹽造成的，熔點溫度約371℃。存在還原性氣體（如富含CO、H2易發(fā)裝置和設備所有使用上述類型燃料的加熱爐或燃氣渦輪，以燃燒含釩和鈉的燃料油或渣油的加熱爐最容易發(fā)生；高溫度下使用的加熱爐爐管的管吊和支撐易遭受嚴重的燃灰腐蝕；改用燃油驅(qū)動的燃氣渦輪葉片可能發(fā)生燃灰腐蝕；加熱爐爐管產(chǎn)生結(jié)焦時，爐管部件溫度上升，可能高于極限溫度，發(fā)生燃灰腐蝕；過熱器和再熱器中溫度高于538℃水冷壁溫度高于371℃主要預防措施燃料摻混：通過摻混改變?nèi)剂项愋蜏p緩燃灰腐蝕；設計優(yōu)化：燃燒器合理設計，減少火焰炙烤和局部過熱等可能產(chǎn)生高溫的狀況；工藝改進：燃燒時保持氧氣過量實現(xiàn)燃料充分燃燒，或向燃料中注入特殊的添加劑提高爐渣熔點，并降低沉積物粘附在金屬表面或熔解保護性氧化物膜的傾向；選材：管線吊架和支撐等容易產(chǎn)生高溫的部件可以采用鎳基耐蝕合金，但須同時避免鎳基耐蝕合金的低應力破裂。檢測方法目視檢測：檢查燃灰腐蝕的最有效方法，掛渣部位可能金屬損失嚴重；噴丸處理：去除粘附力強的玻璃狀硬垢；壁厚測定：超聲波檢測。相關或伴隨的其他損傷模式無。4.24二氧化碳腐蝕定義金屬在潮濕的二氧化碳環(huán)境（碳酸）中遭受的腐蝕。損傷機理H2O+CO2+Fe→FeCO3+H2………（43）損傷形態(tài)腐蝕多發(fā)生于氣液相界面和液相系統(tǒng)內(nèi)，以及可能產(chǎn)生冷凝液的氣相系統(tǒng)冷凝液部位；腐蝕區(qū)域壁厚局部減薄，可能形成蝕坑或蝕孔；介質(zhì)流動沖刷或沖擊作用的部位可能形成腐蝕溝槽，典型腐蝕部位為焊縫根部。敏感材料碳鋼、低合金鋼。主要影響因素濃度（pH值）：CO2濃度增高，pH值降低，腐蝕性增強；溫度：溫度低于60℃，主要發(fā)生均勻腐蝕，腐蝕速率較低；溫度升高至60~110℃范圍內(nèi)，金屬表面可生成具有一定保護性的腐蝕產(chǎn)物膜，未得到保護部位發(fā)生局部腐蝕，腐蝕速率較大；溫度繼續(xù)升高至110~150℃范圍內(nèi)，均勻腐蝕速率高，且局部腐蝕嚴重（可形成深腐蝕孔），腐蝕產(chǎn)物為厚而松的FeCO3粗結(jié)晶；溫度超過150℃，形成細致FeCO3和Fe腐蝕雜質(zhì)：Cl-的存在可使CO2在溶液中的溶解度減少，腐蝕速率有一定程度的降低；含有H2S雜質(zhì)時，腐蝕速率增大；介質(zhì)中的HCO3-會抑制FeCO3的溶解，促進鈍化膜的形成，降低腐蝕速率；介質(zhì)中Ca2+，Mg2+的存在增大溶液離子濃度，使CO2溶解量減少，結(jié)垢傾向增大，均勻腐蝕速率降低，局部腐蝕速率增大；介質(zhì)中存在O2時可引起嚴重腐蝕；流速：流速越大，腐蝕速率越大；合金元素：Cr元素可提高耐蝕性，Ni可促進CO2腐蝕，Mo、Si、Co可抑制CO2腐蝕；腐蝕產(chǎn)物膜：腐蝕產(chǎn)物膜可由Fe(HCO3)2、FeCO3、Fe3O4、FeS及金屬氧化物等不同的物質(zhì)組成，保護作用以Fe(HCO3)2最好，F(xiàn)eCO3最差。易發(fā)裝置和設備所有鍋爐給水和蒸汽冷凝系統(tǒng)；制氫裝置：轉(zhuǎn)換爐低于149℃的轉(zhuǎn)換氣易產(chǎn)生腐蝕，最高腐蝕速率可達2.5毫米CO2分離裝置：再生器頂部系統(tǒng)；空分裝置：壓縮空氣經(jīng)冷卻后的低點凝液部位。主要預防措施緩蝕劑：液相緩蝕劑可減少蒸汽冷凝水系統(tǒng)的腐蝕，氣相緩蝕劑可減少冷凝蒸汽的腐蝕；pH值：液相的pH值提高到6以上可有效降低蒸汽冷凝水系統(tǒng)的腐蝕速率；選材：奧氏體不銹鋼可有效抵抗CO2腐蝕，能用于CO2分離設備，同時須注意避免奧氏體不銹鋼在現(xiàn)場焊接施工可能造成的敏化。鐵素體不銹鋼和雙相不銹鋼具有良好的耐腐蝕性。檢測方法檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定，焊縫的腐蝕則應通過宏觀檢查＋焊縫尺進行檢測；若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；探針或掛片：監(jiān)控實時腐蝕速率；介質(zhì)分析：pH值、Fe元素含量等。相關或伴隨的其他損傷模式冷卻水腐蝕、碳酸鹽應力腐蝕。4.25胺腐蝕定義金屬在胺液中發(fā)生的腐蝕。損傷機理胺腐蝕并非直接由胺本身造成，而是胺液中溶解的酸性氣體(二氧化碳和硫化氫)、胺降解產(chǎn)物、耐熱胺鹽(HSAS)和其它腐蝕性雜質(zhì)引起的金屬腐蝕。損傷形態(tài)碳鋼和低合金鋼遭受胺腐蝕時可表現(xiàn)為均勻減薄或局部減薄，以及沉積物垢下腐蝕；介質(zhì)流速較低時，多為均勻減薄，介質(zhì)高流速并伴有紊流時，多為局部減薄。敏感材料碳鋼、低合金鋼。主要影響因素介質(zhì)：介質(zhì)對碳鋼和低合金鋼的侵蝕性從大到小的次序為單乙醇胺(MEA)、二甘醇胺(DGA)、二異丙胺(DIPA)、二乙醇胺(DEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)；耐熱胺鹽：濃度超過2%（質(zhì)量比）時，腐蝕性較強，且腐蝕能力隨濃度的增大而上升；雜質(zhì)：氨、硫化氫和HCN(氰化氫)等雜質(zhì)會加速腐蝕；溫度：腐蝕速率隨著溫度升高而增大。溫度高于104℃流速：低流速區(qū)一般呈均勻減薄，高流速區(qū)尤其存在強紊流時會造成局部減薄。易發(fā)裝置和設備各類胺處理系統(tǒng)中的設備和管道，如煉油廠中用于脫除硫化氫、二氧化碳或硫醇的胺處理系統(tǒng)，常見于常減壓裝置、焦化裝置、催化裂化裝置、重整加氫裝置、加氫裂化裝置和尾氣處理裝置；胺處理系統(tǒng)再生塔塔底再沸器和再生器，尤其位于高溫且介質(zhì)流速高的區(qū)域，易發(fā)生嚴重腐蝕；胺處理系統(tǒng)中貧/富溶液熱交換器的高溫部位，以及回收設備是腐蝕易發(fā)區(qū)域。主要預防措施處理量：用于吸收酸性氣體的胺處理系統(tǒng)應控制合適的處理量，避免腐蝕性雜質(zhì)濃度過高；溫度：控制再沸器的溫度和再生塔塔頂溫度，可降低胺的降解程度；壓力：控制高溫部位的局部壓力降，將閃蒸減到最小程度；材質(zhì)：無法避免閃蒸時應采用奧氏體不銹鋼或其它耐蝕合金，在吸收塔和汽提塔中，宜采用鐵素體不銹鋼塔盤和內(nèi)件；耐熱胺鹽濃度：控制耐熱胺鹽的濃度可有效降低胺液腐蝕能力，防止氧氣內(nèi)漏也會減少耐熱鹽形成，胺的儲罐和物料緩沖罐應充裝惰性氣體進行保護；介質(zhì)：選用既能滿足工藝要求腐蝕能力又較低的胺；流速：無論是碳鋼還是低合金鋼，降低流速均可降低胺液腐蝕能力，如碳鋼材質(zhì)輸送的富胺液速度不宜超過2米/秒，輸送貧胺液可放寬至7米/秒。檢測方法檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；介質(zhì)的pH值的測定和監(jiān)控；腐蝕探針或掛片：監(jiān)控實時腐蝕速率，如再沸器進料管線和回流管線、溫度較高的貧胺/富胺管道、汽提塔塔頂冷凝器管道。相關或伴隨的其他損傷模式胺應力腐蝕開裂。4.26微生物腐蝕定義微生物對金屬的腐蝕。損傷機理微生物腐蝕（MIC）與介質(zhì)中的細菌、藻類或真菌等相關，典型情況有硫酸鹽還原菌（SRB）、鐵氧化菌（IOB）、錳氧化菌（MnOB）、硫氧化細菌、鐵還原細菌、酸生產(chǎn)菌（APB）和胞外聚合物生產(chǎn)菌（EPB）。損傷形態(tài)微生物腐蝕通常表現(xiàn)為局部垢下腐蝕或微生物簇團處腐蝕；碳鋼的微生物腐蝕通常為杯狀點蝕，不銹鋼的微生物腐蝕通常為表面蝕坑。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、鋁、銅和鎳基合金。主要影響因素水份：微生物腐蝕通常發(fā)生在水溶液或有水存在的環(huán)境中，尤其是在允許或促進微生物生長的滯流或低流速區(qū)域；環(huán)境：微生物可在苛刻環(huán)境中生存和繁殖，典型情況有缺氧、缺光或黑暗、高鹽度、pH在0到12之間、溫度從-170～113℃之間。環(huán)境非受控時，即使只是少量微生物混入，經(jīng)過增殖擴散，亦可形成強腐蝕性；養(yǎng)分：不同微生物所需養(yǎng)分不同，碳、氮、磷是必要的基本元素。烴或H2S工藝介質(zhì)泄露混入可引起微生物腐蝕加劇。易發(fā)裝置和設備換熱器、儲罐底部水相，低流速或介質(zhì)流動死角的管線、與土壤接觸的管線等；采用水壓試驗的設備排水后，或露天放置無保護措施的設備；水質(zhì)處理不良的冷卻水儲罐和水冷換熱器；消防水系統(tǒng)。主要預防措施殺菌劑：采用殺菌劑持續(xù)處理，典型殺菌劑有氯、溴、臭氧、紫外線或?qū)Ｓ没瘜W劑；流速：限制最低流速，減少低流速或滯流區(qū)；水份：水壓試驗后盡快清空、吹干并防止?jié)駳膺M入。非存水系統(tǒng)應保持干燥清潔；保護設施：對地下結(jié)構(gòu)進行包覆和陰極保護，儲罐的內(nèi)表面刷涂料；清理：清理有機物可使用刮除、高速水流清洗、化學清洗和微生物處理。檢測方法冷卻水監(jiān)測：監(jiān)測殺菌劑殘余量、微生物數(shù)量，以及目視檢測腐蝕狀況；專用探針：監(jiān)測結(jié)垢程度，結(jié)垢可能會先于或與微生物腐蝕同時進行；換熱器負荷監(jiān)測：換熱器負荷能力降低表明可能存在結(jié)垢和微生物腐蝕；氣味監(jiān)測：污水氣味異常表明可能存在微生物腐蝕。相關或伴隨的其他損傷模式冷卻水腐蝕。4.27甲酸腐蝕定義金屬與甲酸接觸時發(fā)生的全面腐蝕/局部腐蝕。損傷機理2M+2HCOOH→2HCOOM+H2………（44）損傷形態(tài)碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼發(fā)生甲酸腐蝕時可表現(xiàn)為均勻減薄，介質(zhì)局部濃縮或露點腐蝕時表現(xiàn)為局部腐蝕或沉積物下腐蝕。敏感材料碳鋼、低合金鋼。主要影響因素a)濃度：腐蝕速率隨著甲酸濃度的升高而增大。濃度在50%（質(zhì)量比）左右時腐蝕性最強，濃度降低或濃度升高腐蝕減緩；b)溫度：腐蝕速率隨著溫度的升高而增大；c)合金成分：碳鋼、低合金鋼耐蝕性最差，其次為奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼，鈦（含鈦合金）和鎳（含鎳合金）對甲酸具有較好的抗腐蝕能力。易發(fā)裝置和設備a)甲醇裝置：甲醇合成塔后含甲酸的物料系統(tǒng)，b)二甲醚裝置：甲醇原料系統(tǒng)，尤其是溫度較高的部位；c)其他輸送或儲存甲醇、甲醛或甲酸的設備及管道系統(tǒng)，溫度越高的部位腐蝕越明顯。主要預防措施a)選材：采用含鉬奧氏體不銹鋼、鎳基合金或鈦，也可采用襯四氟乙烯的復合鋼材，或者設置陶瓷襯里等；b)加中和劑：降低介質(zhì)中甲酸含量；c)工藝優(yōu)化：含主要輸送甲醛或甲醇的設備和管道應避免因系統(tǒng)密封問題混入空氣造成甲酸濃度升高。檢測方法a)檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；b)若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；c)介質(zhì)的pH值測定和監(jiān)控；d)設置腐蝕探針/腐蝕掛片監(jiān)控實時腐蝕速率。相關或伴隨的其他損傷模式鈦氫化。4.28乙酸腐蝕定義金屬與乙酸接觸時發(fā)生的全面腐蝕/局部腐蝕。損傷機理2M+2CH3COOH→2CH3COOM+H2……（45）損傷形態(tài)碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼發(fā)生乙酸腐蝕時可表現(xiàn)為均勻減薄，介質(zhì)局部濃縮或露點腐蝕時表現(xiàn)為局部腐蝕或沉積物下腐蝕。敏感材料碳鋼、低合金鋼。主要影響因素a)濃度：腐蝕速率隨著乙酸濃度的升高而增大；b)溫度：腐蝕速率隨著溫度的升高而增大；c)合金成分：碳鋼、低合金鋼耐蝕性最差，其次為奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼，鈦（含鈦合金）和鎳（含鎳合金）對甲酸具有較好的抗腐蝕能力。易發(fā)裝置和設備a)醋酸裝置：醋酸合成系統(tǒng)、分離系統(tǒng)，尤其是溫度較高的部位，以及醋酸儲運系統(tǒng)；b)乙酸乙酯裝置：反應系統(tǒng)和醋酸回收系統(tǒng)，尤其是溫度較高的部位；c)氯乙酸裝置：反應系統(tǒng)和醋酸回收系統(tǒng)；d)精對苯二甲酸裝置：乙酸回收系統(tǒng)；e)其他輸送或儲存乙醇、乙醛或乙酸的設備及管道系統(tǒng)，溫度越高的部位腐蝕越明顯。主要預防措施a)選材：采用含鉬奧氏體不銹鋼、鎳基合金或鈦，也可采用襯四氟乙烯的復合鋼材，或者設置陶瓷襯里等；b)加中和劑：降低介質(zhì)中乙酸含量；c)工藝優(yōu)化：含主要輸送乙醛或乙醇的設備和管道應避免因系統(tǒng)密封問題混入空氣造成甲酸濃度升高。檢測方法a)檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；b)若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；c)介質(zhì)的pH值測定和監(jiān)控；d)設置腐蝕探針/腐蝕掛片監(jiān)控實時腐蝕速率。相關或伴隨的其他損傷模式鈦氫化。4.29乙二酸腐蝕定義金屬與乙二酸接觸時發(fā)生的全面腐蝕/局部腐蝕。損傷機理2M+HOOCCOOH→MOOCCOOM+H2………（46）損傷形態(tài)碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼發(fā)生乙二酸酸腐蝕時可表現(xiàn)為均勻減薄，介質(zhì)局部濃縮或露點腐蝕時表現(xiàn)為局部腐蝕或沉積物下腐蝕。敏感材料碳鋼、低合金鋼。主要影響因素a)濃度：腐蝕速率隨著乙酸濃度的升高而增大；b)溫度：腐蝕速率隨著溫度的升高而增大；c)合金成分：碳鋼、低合金鋼耐蝕性最差，其次為奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼，鈦（含鈦合金）和鎳（含鎳合金）對甲酸具有較好的抗腐蝕能力。易發(fā)裝置和設備a)乙二醇裝置：乙二醇儲運系統(tǒng)；b)草酸裝置：反應系統(tǒng)和草酸分離系統(tǒng)；c)其他輸送或儲存乙二醇、乙二酸的設備及管道系統(tǒng)。主要預防措施a)選材：采用含鉬奧氏體不銹鋼、鎳基合金或鈦，也可采用襯四氟乙烯的復合鋼材，或者設置陶瓷襯里等；b)加中和劑：降低介質(zhì)中乙二酸含量；c)工藝優(yōu)化：含主要輸送乙二醇的設備和管道應避免因系統(tǒng)密封問題混入空氣造成甲酸濃度升高。檢測方法a)檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；b)若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；c)介質(zhì)的pH值測定和監(jiān)控；d)設置腐蝕探針/腐蝕掛片監(jiān)控實時腐蝕速率。相關或伴隨的其他損傷模式鈦氫化。4.30對苯二甲酸腐蝕定義金屬與高溫下的對苯二甲酸接觸時發(fā)生的全面腐蝕/局部腐蝕。高溫損傷機理高溫2M+C6H4（COOH）2—→MOOCC6H4COOM+2H…………（47）損傷形態(tài)碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼發(fā)生對苯二甲酸酸腐蝕時可表現(xiàn)為均勻減薄，介質(zhì)局部濃縮或露點腐蝕時表現(xiàn)為局部腐蝕。敏感材料碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼。主要影響因素a)濃度：腐蝕速率隨著對苯二甲酸濃度的升高而增大；b)溫度：腐蝕速率隨著溫度的升高而增大，溫度低于150℃時，奧氏體不銹鋼耐蝕性良好，溫度超過165c)合金成分：碳鋼、低合金鋼耐蝕性最差，其次為奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼，鈦（含鈦合金）和鎳（含鎳合金）對高溫對苯二甲酸具有較好的抗腐蝕能力。易發(fā)裝置和設備精對苯二甲酸裝置：粗對苯二甲酸加氫精制系統(tǒng)。主要預防措施a)選材：溫度低于150℃的部位采用奧氏體不銹鋼，溫度超過165b)工藝優(yōu)化：采用低溫加氫精制工藝。檢測方法a)檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；b)若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；c)設置腐蝕探針/腐蝕掛片監(jiān)控實時腐蝕速率。相關或伴隨的其他損傷模式無。4.31微振腐蝕定義承受載荷、互相接觸的兩表面由于反復的相對運動而引起的破壞。損傷機理承受載荷、互相接觸的兩表面反復的相對運動形成微振，破壞了金屬表面保護膜，裸露出來的新鮮金屬被迅速氧化，如此磨損和氧化反復進行，使破壞加劇。金屬表面接觸受壓還可能產(chǎn)生冷焊或熔化，其后相對運動使金屬碎粒脫落，并迅速氧化。損傷形態(tài)微振腐蝕一般發(fā)生在非連續(xù)運動的表面，腐蝕產(chǎn)物可導致兩部件粘連銹死，或使接觸面超過容許公差，甚至產(chǎn)生局部性溝槽、波紋、圓孔和山谷形蝕坑，通常具有一定的方向性。敏感材料表面低硬度的金屬。主要影響因素載荷：載荷越大，反復的周期越短，腐蝕越嚴重；硬度：表面硬度越低，腐蝕速率越大；介質(zhì)：介質(zhì)腐蝕能力強時，微振腐蝕加?。桓g產(chǎn)物膜：腐蝕產(chǎn)生的產(chǎn)物膜在微振作用下越容易脫落，腐蝕速率越大；易發(fā)裝置和設備換熱器管束和折流板接觸部位、折流板和殼體接觸部位、攪拌軸和接管接觸部位。主要預防措施潤滑劑：接觸表面涂潤滑油脂、石墨等潤滑劑；選材：選用硬質(zhì)合金等高硬度材質(zhì)；表面處理：接觸部位進行磷化處理、滲鋁、滲鋅、噴丸處理或冷加工，或爆炸噴涂及等離子噴涂碳化鎢-鈷、碳化鉻-鎳鉻涂層；陰極保護：采用犧牲陽極等方法減緩接觸部位電化學腐蝕傾向；降低表面粗糙度：降低接觸部位加工制造時的表面粗糙度。檢測方法a)檢測方法一般為宏觀檢查＋腐蝕部位壁厚測定；b)若腐蝕發(fā)生在內(nèi)壁而只能從外部檢測時，可用自動超聲波掃查、導波檢測或斷面射線掃描法查找局部減薄部位，并對減薄部位進行壁厚測定；c)腐蝕產(chǎn)物的收集和分析；d)遠場渦流檢測或漏磁檢測。相關或伴隨的其他損傷模式腐蝕疲勞、微動磨損。5環(huán)境開裂5.1氯化物開裂定義奧氏體不銹鋼及鎳基合金在拉應力和氯化物溶液的作用下發(fā)生的表面開裂。損傷機理氯離子易吸附在奧氏體不銹鋼表面的鈍化膜上，取代氧原子后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合形成可溶性氯化物，導致鈍化膜破壞。破壞部位的新鮮金屬遭腐蝕形成一個小坑，小坑表面的鈍化膜繼續(xù)遭氯離子破壞生成氯化物。在坑里氯化物水解，使小坑內(nèi)pH值下降，局部溶液呈酸性，對金屬進行腐蝕，造成多余的金屬離子，為平衡蝕坑內(nèi)的電中性，外部的氯離子不斷向坑內(nèi)遷移，使坑內(nèi)氯離子濃度升高，水解加劇，加快金屬的腐蝕。如此循環(huán)，形成自催化，向蝕坑的深度方向發(fā)展，形成深蝕孔，直至形成穿孔泄漏。損傷形態(tài)a)材料表面發(fā)生開裂，無明顯的腐蝕減?。籦)裂紋的微觀特征多呈樹枝狀，金相觀察可觀察到明顯的穿晶特征。但對于敏化態(tài)的奧氏體不銹鋼，亦可能沿晶開裂的特征更加明顯；c)垢下易發(fā)生水解和氯離子濃縮，有時可在垢下觀察到此開裂。敏感材料a)奧氏體不銹鋼屬敏感材料；b)鐵素體不銹鋼和鎳基合金的耐氯化物開裂能力強于奧氏體不銹鋼。主要影響因素a)溫度：隨著溫度的升高，氯化物應力腐蝕裂紋產(chǎn)生傾向增加。裂紋常見于金屬溫度60℃b)濃度：隨著氯化物濃度的升高，氯化物應力腐蝕傾向增加。但在很多場合氯化物具有自動濃縮聚集的可能，所以介質(zhì)中氯化物含量即使很低也未必一定不發(fā)生應力腐蝕；c)伴熱或蒸發(fā)條件：如果存在伴熱或蒸發(fā)條件將可能導致氯化物局部濃縮聚集，顯著增加氯化物應力腐蝕裂紋增加的傾向性。處于干——濕、水——汽交替的環(huán)境具有類似的傾向性；d)pH值：在堿性溶液中，應力腐蝕裂紋傾向較低。e)應力：對于加壓冷作制成的金屬構(gòu)件，具有較高的殘余應力，開裂敏感性大，比如冷沖壓制成的奧氏體不銹鋼封頭。對于因載荷或結(jié)構(gòu)等造成的局部高應力同樣可能導致開裂敏感性高；f)鎳含量：鎳含量在8%～12%（質(zhì)量比）間的材料易產(chǎn)生氯化物應力腐蝕裂紋，材料鎳含量大于35%（質(zhì)量比）時具有較高的抗氯化物應力腐蝕能力，材料鎳含量大于45%（質(zhì)量比）時，基本上不會產(chǎn)生氯化物應力腐蝕裂紋；g)材質(zhì)或組織：鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼具有更高的抗氯化物應力腐蝕能力，碳鋼、低合金鋼對氯化物應力腐蝕開裂不敏感。易發(fā)裝置和設備a)所有由奧氏體不銹鋼制成的管道及設備都對氯化物應力腐蝕敏感；b)水冷器和冷凝器；c)加氫反應后物料運儲的管道和設備，如果在停車后沒有針對性清洗，氯化物應力腐蝕開裂的敏感性升高；d)保溫棉等絕熱材料被水或其他液體浸泡后，可能會在材料外表面發(fā)生層下氯化物應力腐蝕開裂；e)氯化物應力腐蝕開裂也可發(fā)生在鍋爐的排水管中。主要預防措施a)選材：使用具有抗氯化物應力腐蝕裂紋能力的材料；b)水質(zhì)：當用水進行壓力試驗時，應使用含氯量低的水，結(jié)束后應及時徹底烘干；c)涂層：材料表面敷涂涂層，避免材料直接接觸介質(zhì)流體；d)結(jié)構(gòu)設計：結(jié)構(gòu)設計時盡量避免可能導致氯化物集中或沉積，尤其是應避免介質(zhì)流動死角或低流速區(qū)；e)消除應力：對奧氏體不銹鋼制作的工件宜進行固溶處理，對穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼可進行穩(wěn)定化處理以消除殘余應力。若只進行消除應力熱處理，應同時考慮該熱處理可能帶來的敏化和變形、熱疲勞開裂等因素。f)表面要求：降低材料表面粗糙度，防止機械劃痕、碰傷和麻點坑等，減少氯化物積聚的可能性，降低開裂敏感性。檢測方法a)檢測方法一般為材料表面宏觀檢查＋懷疑部位滲透檢測；b)管道、換熱器管束和設備表面的檢測可采用渦流檢測法；c)極細微裂紋主要采用金相檢測。相關或伴隨的其他損傷模式鹽酸腐蝕。5.2堿應力腐蝕開裂定義暴露于堿溶液中的設備和管道表面發(fā)生的應力腐蝕開裂，多數(shù)情況下出現(xiàn)在未經(jīng)消除應力熱處理的焊縫附近，它可在幾小時或幾天內(nèi)穿透整個設備或管線壁厚。損傷機理碳鋼在高溫下與水蒸氣產(chǎn)生如下的化學反應：