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5.影響壓力容器縫隙腐蝕的主要因素

評價材料抗縫隙腐蝕性能的標(biāo)準(zhǔn)方法主要有浸泡試驗和電化學(xué)試驗。對于浸泡試驗法，設(shè)計形式多樣的人造縫隙，采用多種腐蝕介質(zhì)，一般以腐蝕質(zhì)量或腐蝕深度評定試驗結(jié)果；電化學(xué)測試方法是以某些電化學(xué)參數(shù)作為判據(jù)，來比較金屬材料對縫隙腐蝕的相對敏感性，一般來說，電化學(xué)測試方式可縮短縫隙腐蝕的誘導(dǎo)期而達(dá)到加速腐蝕試驗的目的。浸泡試驗法包括三氯化鐵實(shí)驗、縫隙腐蝕的加速試驗方法、多縫隙腐蝕試驗、 MTI 試驗、 CCT法等；電化學(xué)測試方法包括 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)試驗方法、恒電位試驗、動電位極化試驗法、遠(yuǎn)距離縫隙裝置試驗等。

一般溫度升高加速陽極反應(yīng)，但溫度變化對縫隙腐蝕的影響是比較復(fù)雜的。因為溫度對各相關(guān)因素產(chǎn)生不同的甚至是相反的影響。一方面，溫度升高使傳輸過程及反應(yīng)動力學(xué)加速，從而增大陽極反應(yīng)速度；但陽極和陰極兩種反應(yīng)類型可能發(fā)生變化；另一方面，在敞開體系的溶液中，溶解氧的含量隨溫度升高而下降，大約在 80℃ ,不銹鋼的縫隙腐蝕達(dá)到極大。在封閉體系中，溫度升高通常使縫隙腐蝕速度加快。此外，溫度還可能對點(diǎn)蝕電位、水解平衡以及表面膜的成分、結(jié)構(gòu)和性能等產(chǎn)生影響從而影響到縫隙腐蝕。

隨溫度的升高，鈦的縫隙腐蝕程度加劇，孕育期縮短。當(dāng)溫度低于 85℃ 時， Ti-Pd 合金在高濃度氯化物的實(shí)驗條件下， 120h 實(shí)驗期間未發(fā)生縫隙腐蝕。

縫內(nèi)電位同步監(jiān)測結(jié)果還表明，隨著溫度升高，發(fā)生縫隙腐蝕時的縫內(nèi)電位也變負(fù)。

④ pH 只要縫外金屬能夠保持鈍態(tài)，pH降低，縫隙腐蝕量增加。不同材料維持鈍化的臨界pH值相差較大，并與介質(zhì)組分和溫度關(guān)系很大。普通 18-8 型奧氏體不銹鋼常溫下

6.壓力容器縫隙腐蝕控制

防止或減少縫隙腐蝕主要措施有優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、選材和控制介質(zhì)等方面。

（1）改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，改善運(yùn)行條件

在壓力容器的設(shè)計與制造工藝上盡量不造成縫隙結(jié)構(gòu)是避免其受到縫隙腐蝕最有效的方法。盡可能避免采用金屬和非金屬的連接，設(shè)計上盡量采用滿焊結(jié)構(gòu)，用焊接代替鉚接或螺栓連接；用對接焊接不用搭接；搭接焊的縫隙要用連續(xù)焊、釬焊或捻縫的方法將其封塞。焊接時，在接觸溶液的焊縫一側(cè)盡量避免孔洞、未熔合和裂紋等缺陷。應(yīng)保證容器在排空時無殘留溶液存在，設(shè)計上避免銳角和靜滯區(qū) （死角）使結(jié)構(gòu)能夠完全排流，以防生物或碎屑等在這些部位的集積，或出現(xiàn)沉淀時能及時清除；用不腐蝕的堵縫劑或用焊接來封閉已存在的縫隙；連接部件的法蘭盤墊圈采用非吸水性材料（如在可能的條件下采用聚四氟乙烯等材料）；在裝配前，接合面要刷涂料或覆蓋涂層、堆焊耐縫隙腐蝕材料。圖 4-47 為防止縫隙腐蝕可采用的幾種方法示意圖，（a）為螺栓連接，采用密封膠填充縫隙，消除緊固件縫隙；（b）管板式換熱器，管板與管束脹接段盡可能完全與管板厚度一致；（ c ）管子采用對接而不用插接；（d）避免夾套焊縫與筒體間產(chǎn)生縫隙；（ e ）容器采用支座支撐，如平底容器底部直接坐于地面，應(yīng)采取措施填充底部與地面的縫隙。

改善運(yùn)行條件，對提高壓力容器的抗縫隙腐蝕性能特別重要。壓力容器應(yīng)該進(jìn)行周期性地清洗，改進(jìn)溶液攪拌和流動情況，防止生物或沉淀物的聚集等，也有利于防止或減少縫隙腐蝕。

在工藝條件允許的情況下，可以采用添加某種緩蝕劑的方法防止縫隙腐蝕。采用足量的磷酸鹽、鉻酸鹽和亞硝酸鹽的混合物，對鋼、黃銅和 Zn 結(jié)構(gòu)是有效的。但由于緩蝕劑進(jìn)入縫隙時常受到阻滯，其消耗量大，如果用量不當(dāng)，反而會加速腐蝕。

（2）選材

縫隙無法避免時，選用耐縫隙腐蝕的材料。選用在低氧酸性介質(zhì)中不活化并具有盡可能

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壓力容器金屬材料的縫隙腐蝕（2）