資源描述：
《腐蝕與損傷(教案)(鍋爐、壓力容器、壓力管道)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、腐蝕與損傷（教案）2006年9月第22頁共22頁主要內容第一部分金屬材料的腐蝕一金屬腐蝕及種類二腐蝕的危害性三全面腐蝕四局部腐蝕1.點蝕2.縫隙腐蝕3.磨損腐蝕4.涂層破損處的局部大氣銹蝕五晶間腐蝕六應力腐蝕開裂1.堿脆2.不銹鋼的氯離子應力腐蝕破裂3.濕硫化氫應力腐蝕破裂（SSCC）4.其它常見應力腐蝕破裂體系七腐蝕疲勞八氫損傷1.氫鼓包2.氫脆3.脫碳4.氫腐蝕九腐蝕防護第二部分金屬材料的損傷與失效一、金屬材料的損傷1.疲勞損傷2.介質損傷3.熱損傷4.交互損傷二、失效與失效分析1.失效的概念2.失效分析的意義3.失效分析的
2、基本思路4.破壞種類及特征5.韌性破壞6.脆性破壞7.腐蝕破壞8.疲勞破壞9.蠕變破壞10.復合破壞11.失效分析的主要手段12.斷口保護第22頁共22頁第一部分金屬材料的腐蝕操作介質或環(huán)境對鍋爐壓力容器壓力管道的腐蝕普遍存在，對鍋爐壓力容器壓力管道的安全運行構成威脅。因此研究腐蝕對指導鍋爐壓力容器壓力管道的管理、檢驗及安全監(jiān)察均具有重要意義。腐蝕檢驗是鍋爐壓力容器壓力管道定期檢驗中的主要內容之一。本節(jié)介紹金屬腐蝕的分類、幾種危害較大的腐蝕形式以及腐蝕的防護或避免措施等。一、金屬腐蝕及種類金屬材料表面由于受到周圍介質的作用而發(fā)生
3、狀態(tài)變化，從而使金屬材料遭受破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。如鐵生銹、銅發(fā)綠銹、鋁生白斑點等。金屬的腐蝕按照機理（或原理）可分為化學腐蝕與電化學腐蝕兩類。化學腐蝕：化學腐蝕是金屬表面與環(huán)境介質發(fā)生化學作用而產生的損壞，它的特點是腐蝕在金屬的表面上，腐蝕過程中有電子得失但沒有電流的產生。金屬的高溫氧化及脫碳就屬于化學腐蝕，高溫高壓臨氫環(huán)境中金屬的氫腐蝕也屬于化學腐蝕。電化學腐蝕：金屬與電解質溶液間產生電化學作用所發(fā)生的腐蝕稱電化學腐蝕。它的特點是在腐蝕過程中有電流產生。鍋爐壓力容器壓力管道的應力腐蝕、晶間腐蝕均屬于電化學腐蝕。金屬的電化學腐蝕
4、必須存在電解質、被腐蝕區(qū)域（電位低，為陽極）與其他區(qū)域（電位高，為陰極）存在電位差。陽極金屬失去電子成為金屬離子，從而造成腐蝕。其它分類方法：按照溫度分：低溫腐蝕和高溫腐蝕。按照環(huán)境分：化學介質腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕等。按照金屬破壞的形式可分為10類，分別為全面腐蝕、電偶腐蝕、孔蝕(點蝕)、縫隙腐蝕、選擇性腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕、應力腐蝕開裂、腐蝕疲勞、氫損傷。這種方法比較直觀，使用場合廣泛。第22頁共22頁一、腐蝕的危害性腐蝕會使管道整體或局部壁厚減薄，承載能力下降、造成破裂。腐蝕會造成危害性極大的裂紋，造成管道
5、的裂穿泄漏、嚴重時會造成突然破裂或爆炸。二、全面腐蝕全面腐蝕也叫均勻腐蝕，這是在較大面積上產生的程度基本相同的腐蝕，如管道內壁表面遭受介質的全面腐蝕，外壁裸露表面(或有涂料但已全面失效)遭受的大氣銹蝕等。遭受全面腐蝕的管道，壁厚逐漸減薄，最后破壞。從工程的角度看，全面腐蝕并不是威脅很大的腐蝕形態(tài)，因為設計時可考慮足夠的腐蝕裕度。但應注意的是，在管道使用過程中，腐蝕速度往往因環(huán)境惡化(如超溫、加進腐蝕性成份等)而加劇，因此定期檢驗對全面腐蝕的檢查是十分必要的，通過定點測厚，掌握壁厚減薄的情況。但是定期檢驗工作不力、壁厚腐蝕減薄而發(fā)
6、生事故的事例屢見不鮮。三、局部腐蝕（點蝕、縫隙腐蝕、磨損腐蝕）1.點蝕圖1點腐蝕坑的各種剖面形狀（取自ASTMG46—76）集中在金屬表面?zhèn)€別小位置上的深度較大的腐蝕稱為點蝕，也叫孔蝕。大多數(shù)情況下，蝕孔是比較小的。蝕孔之間有時互相孤立，有時十分靠近，密集在一起。蝕孔直徑等于或小于深度，蝕孔形態(tài)見圖1。第22頁共22頁點蝕是最具有破壞性的和隱藏的腐蝕形態(tài)之一。它常常使得設備在重量損失還很小的情況下就穿孔而產生泄漏。奧氏體不銹鋼設備在含氯離子或溴離子的介質作用下最容易產生點蝕。不銹鋼外壁如果常被海水或天然水潤濕，也會產生點蝕，這是
7、因為海水或天然水中含有一定的氯離子。1.縫隙腐蝕當管道介質為電解質溶液時，在與介質接觸的縫隙處，如法蘭墊片處、單面焊未焊透處等，均會產生縫隙腐蝕，見圖2。圖2單面焊未焊透引起的縫隙腐蝕產生縫隙腐蝕的縫隙寬度，必須能使介質進入縫隙而又使這些介質處于滯留狀態(tài)，因此腐蝕常常發(fā)生在縫隙口寬度在0.2mm或更小的場合。纖維類的墊片、盤根等，能使電解質溶液在靠近金屬表面處完全滯留，因此容易產生嚴重縫隙腐蝕。一些鈍性金屬如不銹鋼、鋁、鈦等，容易產生縫隙腐蝕。縫隙腐蝕在許多介質中發(fā)生，但以含氯化物的溶液中最嚴重?？p隙腐蝕的機理，一般認為是濃差腐
8、蝕電池的原理，即縫隙內和周圍溶液之間氧濃度或金屬離子濃度存在差異造成的。2.磨損腐蝕第22頁共22頁磨損腐蝕也稱為沖刷腐蝕。介質流向突然發(fā)生改變，對金屬及金屬表面的鈍化膜或腐蝕產物層產生機械沖刷破壞作用，同時又對不斷露出的金屬新鮮表面發(fā)生激烈的電化學腐蝕，從而造
