Распространенное явление коррозии сосудов высокого давления

1. Всеобъемлющая коррозия (также известная как равномерная коррозия), явление, вызванное химической коррозией или электрохимической коррозией. Коррозионная среда может равномерно достигать всех частей поверхности металла, так что состав и организация металла находятся в относительно однородных условиях, вся поверхность металла корродирует с одинаковой скоростью. Для сосудов высокого давления из нержавеющей стали в коррозионной среде с низким значением pH пассивирующая пленка может потерять свой защитный эффект из-за растворения, и тогда возникает всеобъемлющая коррозия. Независимо от того, является ли это всеобъемлющей коррозией, вызванной химической коррозией или электрохимической коррозией, общей чертой является то, что в процессе коррозии на поверхности материала трудно сформировать защитную пассивирующую пленку, и продукты коррозии могут растворяться в среде или образовывать рыхлый пористый оксид, что усиливает процесс коррозии. Вред всеобъемлющей коррозии нельзя недооценивать: во-первых, это приведет к уменьшению площади давления несущего элемента сосуда высокого давления, что может вызвать утечку через перфорацию или даже разрыв или лом из-за недостаточной прочности. Во-вторых, в процессе электрохимической комплексной коррозии часто сопровождается реакция восстановления H+, что может привести к наполнению материала водородом, а затем к водородной хрупкости и другим проблемам, что также является причиной необходимости дегидрирования оборудования при проведении сварочных работ.
2. Питтинг - это локальное явление коррозии, которое начинается на поверхности металла и расширяется внутрь, образуя небольшую коррозионную язву в форме отверстия. В определенной окружающей среде по истечении определенного периода времени на поверхности металла могут появиться отдельные протравленные отверстия или питтинги, и эти протравленные отверстия будут продолжать развиваться на глубину с течением времени. Хотя первоначальная потеря веса металла может быть небольшой, из-за быстрой скорости локальной коррозии оборудование и стенки труб часто перфорируются, что приводит к внезапным авариям. Питтинговую коррозию трудно осмотреть, поскольку отверстие для питтинга имеет небольшой размер и часто покрыто продуктами коррозии, поэтому трудно измерить и сравнить степень питтинга количественно. Поэтому питтинговую коррозию можно считать одной из самых разрушительных и коварных форм коррозии.
3. Межкристаллитная коррозия – это локальное коррозионное явление, возникающее вдоль или вблизи границ зерен, главным образом из-за разницы между химическим составом поверхности зерна и его внутренней поверхностью, а также из-за наличия примесей на границах зерен или внутренних напряжений. Хотя межкристаллитная коррозия может быть неочевидна на макроуровне, после её возникновения прочность материала теряется практически мгновенно, что часто приводит к внезапному отказу оборудования. Что ещё серьёзнее, межкристаллитная коррозия легко трансформируется в межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением, которое становится источником коррозионного растрескивания под напряжением.
4. Щелевая коррозия — это явление коррозии, которое возникает в узких зазорах (ширина обычно составляет от 0,02 до 0,1 мм), образованных на поверхности металла из-за посторонних тел или по конструктивным причинам. Эти зазоры должны быть достаточно узкими, чтобы жидкость могла поступать и останавливаться, тем самым обеспечивая условия для коррозии зазора. На практике фланцевые соединения, поверхности уплотнения гаек, нахлесточные соединения, не проваренные сварные швы, трещины, поверхностные поры, неочищенный сварочный шлак и отложившаяся на поверхности металла окалина, загрязнения и т. д. могут образовывать зазоры, приводящие к щелевой коррозии. Эта форма локальной коррозии является распространенной и очень разрушительной и может повредить целостность механических соединений и герметичность оборудования, что приводит к выходу оборудования из строя и даже к разрушительным авариям. Поэтому профилактика и контроль щелевой коррозии очень важны, и требуются регулярное техническое обслуживание и очистка оборудования.
5. Коррозия под напряжением составляет 49% от общего числа видов коррозии всех контейнеров, что характеризуется синергетическим эффектом направленного напряжения и коррозионной среды, что приводит к хрупкому растрескиванию. Этот вид трещины может развиваться не только по границе зерна, но и через само зерно. Глубокое развитие трещин вглубь металла приведет к значительному снижению прочности металлической конструкции и даже к внезапному и неожиданному повреждению металлического оборудования. Таким образом, коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) имеет характеристики внезапного и сильного разрушения, как только трещина образовалась, скорость ее распространения очень быстрая, и нет существенного предупреждения перед отказом, что является очень опасной формой отказа оборудования.
6. Последним распространенным явлением коррозии является усталостная коррозия, которая относится к процессу постепенного повреждения поверхности материала до разрыва под совместным действием знакопеременного напряжения и коррозионной среды. Совместное действие коррозии и знакопеременной деформации материала приводит к тому, что время зарождения и время цикла усталостных трещин явно сокращаются, а скорость распространения трещин увеличивается, что приводит к значительному снижению предела усталости металлических материалов. Это явление не только ускоряет ранний отказ элемента давления оборудования, но и значительно сокращает срок службы сосуда давления, спроектированного в соответствии с критериями усталости. В процессе использования, чтобы предотвратить различные коррозионные явления, такие как усталостная коррозия сосудов давления из нержавеющей стали, следует принимать следующие меры: каждые 6 месяцев тщательно очищать внутреннюю часть стерилизационной ванны, бака горячей воды и другого оборудования; если жесткость воды высокая, и оборудование используется более 8 часов в день, его очистку следует проводить каждые 3 месяца.