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2205不锈钢压力容器容易产生应力腐蚀2018-06-27 09:18 山西大型锻造厂家
根据1962〜1971年对以锻件为主的化工设备进行的调查可知，在535件2205不锈钢锻件设备腐蚀失效事故中,2205不锈钢锻件的应力腐蚀失效事故占所有不锈钢设备腐蚀失效事故的一半以上,成为2205不锈钢锻件中威胁最大的腐蚀形态。不锈钢锻件容易产生应力腐蚀有以下原因：
1、在不锈钢中，奥氏体不锈钢最容易产生应力腐蚀，而不锈钢压力容器中90%以上采用了奥氏体不锈钢。
2、奥氏体不锈钢中亚稳定不锈钢受冷变形 后容易产生马氏体相变，更容易产生应力腐蚀。长期以来，压力容器所用不锈钢大多数为18 -8， 18-12- Mo型亚稳定不锈钢，很少用稳定型奥氏体钢。
3、最容易使奥氏体不锈钢产生应力腐蚀的介质为氯化物水溶液。换热器中用来传热的介质绝大多数为含氯化物的水，由于淡水的紧缺常用海水，一般的自来水中常含氯离子数十ppm，海水中含氯化物盐为3.2% - 3.8%。油田污水中氯离子含量常为数百或数千ppm。随着工业污染的严重，一般淡水中的氯离子含量也大量提升。压水堆不锈钢核电设备中的高温（约300°）水中，氯离子含量低于0.1 ppm时仍可使奥氏体不锈钢发生应力腐蚀。压力容器中除传热介质（水）外，工艺介质多为液相,也常含有一定的氯离子。介 质中氯离子浓度越高，奥氏体不锈钢的应力腐蚀敏感性也越高，大量统计表明，不锈钢的应力腐蚀失效事故中，80%以上是由氯化物溶液引起的。
 4、不锈钢系钝化型耐蚀金属，依靠与介质 的氧化反应形成純化膜提高耐蚀性。在应力作用下产生滑移变形，使钝化膜破裂，露出新鲜的金属 面在介质中恢复较大的腐蚀速度，发生阳极溶解，同时又产生阳极极化，产生新的钝化膜。如此持续反复致使产生应力腐蚀裂纹。在中性氯化物水 溶液中要不断形成钝化膜，产生应力腐蚀，介质中 必须存在氧或氧化剂。高温(280 T)纯水中含氯 0.1 ppm、含氧0.01 ppm即可使奥氏体不锈钢产 生应力腐蚀。氧在不含盐的水中，0 T时氧的溶 解度为 10.3 cm3/L,30 X.时为 5.57 cm3/L。海水 中的氯化物盐分平均为3.5%，0 T时氧的溶解度 为8.04 cm3/L,30 ”时为士丘cm3/L0海水表层 溶氧量较多，可达12 ppm。压力容器中液相介质 绝大多数为水溶液，所用水源一般都不进行脱氧 处理，与空气接触时氧可充分溶人水中，因而介质水溶液均有足够的溶氧量，完全可以构成产生应 力腐蚀的氧化条件。氧含量越高,越可促进应力 腐蚀的产生。
5、奥氏体不锈钢除可在氯化物水溶液中产 生应力腐蚀外,在高温浓碱中亦可产生碱脆型应 力腐蚀。在石油加氢反应器中,300 ~450 T时石 油中的有机硫可在催化剂作用下形成H2S，并在 不锈钢表面生成FeS。设备停车时,FeS与湿空气 作用生成连多硫酸,易在不锈钢的焊接热影响区产生晶间型应力腐蚀。不锈钢压力容器的碱脆和连多硫酸应 力腐蚀都是经典的应力腐蚀。
6、氯离子浓度越高，不锈钢越易产生应力腐蚀。压力容器中的液相介质是流动的,大部分区域的氯化物水溶液在流动时可以保持比较稳定 的氯离子含量。但压力容器的某些区域介质流通 不畅,如列管式换热器的换热管与管板的胀管区， 换热管外侧与管板孔内侧有缝隙，介质进人后很 难流通,在有较高温度时，水会汽化挥发,死区中 氯离子的浓度会逐渐提高、浓缩，在水中氯离子浓度为几个ppm时，分析死区中介质的氯离子浓度 常达上万ppm。这些死区更容易产生应力腐蚀。 再如不镑钢衬里层与壳层之间常通人纯水检漏 (尿素合成塔中常有）。纯水中的氯离子浓度虽然很低，但由于间隙很窄,部分区域成为死区，氯 离子浓度会提高很多，致使许多尿素合成塔的 316L衬里层受高浓度氯离子水的作用，从外层起 产生应力腐蚀’直至衬里层穿透，尿素合成介质外泄。因此只控制进口水中的低氯离子浓度，并不一定能控制应力腐蚀。
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