4種閥門應力腐蝕情況介紹
閥門應力腐蝕概念:是指閥門主體材料如金屬材料在拉應力和特定腐蝕介質的共同作用下發生的腐蝕稱為應力腐蝕。主要由焊接、冷加工和安裝時的殘余應力和閥門內部的腐蝕性介質引起。
閥門應力腐蝕主要有4種情況:
情況①閥門堿脆:閥門在堿液中的應力腐蝕。碳鋼閥門、低合金鋼閥門和不銹鋼閥門等均可發生堿脆。
情況②不銹鋼閥門的氯離子腐蝕:氯離子對不銹鋼產生的應力腐蝕。導致氯離子腐蝕的氯離子臨界濃度隨溫度上升而下降,高溫下,氯離子濃度只要達到10 ppm即可引起破裂。閥門法蘭連接處的墊片、外部的保溫材料和支、吊架的墊層等材料中含氯離子的成分過高,也會導致氯離子腐蝕。
情況③不銹鋼閥門連多硫酸腐蝕:在石油煉制過程中,鋼材受硫化氫腐蝕生成硫化鐵,停車后管道內部與空氣中的氧及水反應生成多硫酸,在不銹鋼管道的殘余應力較大處即會產生應力腐蝕。以加氫脫硫裝置為典型,不銹鋼連多硫酸的應力腐蝕破壞最近引人注目。
④閥門硫化物應力腐蝕:閥門主體材料在同時含硫化氫和水的介質中發生的應力腐蝕。碳鋼閥門和低合金鋼閥門在20~40℃溫度范圍內對硫酸的敏感性最大。奧氏體不銹鋼的硫化物應力腐蝕大多發生在高溫環境。在含硫化氫和水的介質中,如同時含有醋酸,或二氧化碳和氯化鈉,或磷化氫,或砷、硒、碲的化合物或氯離子,都會對腐蝕起促進作用。
閥門應力腐蝕的裂紋呈枯樹支狀,大體上沿垂直于拉應力的方向發展。裂紋的微觀形態有穿晶型、晶間型和二者兼有的混合型。高強鋼管道在H2S含量超過一定值,并伴有水分時,會大大增加管壁應力腐蝕開裂的可能性。當焊縫硬度值超過HB200,含H2S超標時,極易導致焊縫的應力腐蝕。
關鍵詞:閥門應力腐蝕,閥門堿脆,氯離子腐蝕,連多硫酸腐蝕,硫化物應力腐蝕。