Распространенное явление коррозии сосудов под давлением

1. Комплексная коррозия (также известная как равномерная коррозия) — это явление, вызванное химической или электрохимической коррозией. Коррозионная среда равномерно воздействует на все участки металлической поверхности, обеспечивая относительно однородный состав и структуру металла, при этом вся металлическая поверхность 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 происходит комплексная коррозия. Независимо от того, вызвана ли комплексная коррозия химической или электрохимической, общей чертой является то, что в процессе коррозии трудно сформировать защитную пассивирующую пленку на поверхности материала, а продукты коррозии могут растворяться в среде или образовывать рыхлый пористый оксид, что усиливает процесс коррозии. Вред комплексной коррозии нельзя недооценивать: во-первых, это приводит к уменьшению площади контакта несущего элемента сосуда высокого давления с поверхностью, что может вызвать протечки через отверстия или даже разрыв или изъян из-за недостаточной прочности; Во-вторых, в процессе электрохимической комплексной коррозии часто происходит реакция восстановления H+, что может привести к насыщению материала водородом, а затем к водородному охрупчиванию и другим проблемам. Именно поэтому оборудование необходимо дегидрировать во время сварочных работ.
2. Точечная коррозия — это локальное явление коррозии, которое начинается на поверхности металла и распространяется внутрь, образуя небольшие коррозионные ямки в форме отверстий. В определённой среде через некоторое время на поверхности металла могут появиться отдельные протравленные отверстия или точечные повреждения, которые со временем будут увеличиваться в глубину. Хотя первоначальная потеря веса металла может быть незначительной, из-за высокой скорости локальной коррозии часто происходит перфорация стенок оборудования и труб, что приводит к внезапным авариям. Обследовать точечную коррозию сложно, поскольку точечные отверстия имеют небольшой размер и часто покрыты продуктами коррозии, поэтому трудно количественно измерить и сравнить степень точечного повреждения. Следовательно, точечная коррозия может считаться одной из наиболее разрушительных и коварных форм коррозии.
3. Межкристаллитная коррозия — это локальное коррозионное явление, возникающее вдоль или вблизи границ зерен, главным образом из-за различий в химическом составе поверхности зерен и их внутренней структуры, а также наличия примесей на границах зерен или внутренних напряжений. Хотя межкристаллитная коррозия может быть неочевидна на макроуровне, после ее возникновения прочность материала практически мгновенно снижается, что часто приводит к внезапному выходу оборудования из строя без предупреждения. Что еще более серьезно, межкристаллитная коррозия легко переходит в межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением, которое становится источником коррозионного растрескивания под напряжением.
4. Щелевая коррозия — это явление коррозии, возникающее в узких зазорах (ширина обычно составляет 0,02–0,1 мм), образующихся на поверхности металла из-за попадания посторонних предметов или структурных дефектов. Эти зазоры должны быть достаточно узкими, чтобы жидкость могла проникать внутрь и останавливаться, создавая тем самым условия для коррозии. На практике щелевая коррозия может возникать в результате образования зазоров, приводящих к коррозии. Эта форма локальной коррозии является распространенной и крайне разрушительной и может повредить целостность механических соединений и герметичность оборудования, что приводит к его выходу из строя и даже к катастрофическим авариям. Поэтому профилактика и контроль щелевой коррозии очень важны, и требуется регулярное техническое обслуживание и очистка оборудования.
5. Коррозия под напряжением составляет 49% от общего числа видов коррозии всех контейнеров и характеризуется синергетическим эффектом направленного напряжения и коррозионной среды, приводящим к хрупкому растрескиванию. Этот вид трещин может развиваться не только вдоль границ зерен, но и сквозь сами зерна. Глубокое распространение трещин внутрь металла приводит к значительному снижению прочности металлической конструкции и даже к внезапному и безпредупреждающему повреждению металлического оборудования. Поэтому коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) характеризуется внезапным и сильным разрушением: после образования трещины скорость ее распространения очень высока, и перед разрушением не происходит никаких существенных предупреждений, что является очень опасной формой отказа оборудования.
6. Последним распространенным явлением коррозии является усталостная коррозия, которая представляет собой процесс постепенного повреждения поверхности материала до разрушения под комбинированным воздействием переменных напряжений и коррозионной среды. Комбинированное воздействие коррозии и переменных деформаций материала значительно сокращает время зарождения и количество циклов усталостных трещин, а также увеличивает скорость распространения трещин, что приводит к значительному снижению предела усталости металлических материалов. Это явление не только ускоряет преждевременный выход из строя элементов оборудования, работающих под давлением, но и значительно снижает ожидаемый срок службы сосудов под давлением, спроектированных с учетом критериев усталости. В процессе эксплуатации для предотвращения различных явлений коррозии, таких как усталостная коррозия сосудов под давлением из нержавеющей стали, следует принимать следующие меры: каждые 6 месяцев проводить тщательную очистку внутренней поверхности стерилизационного резервуара, бака для горячей воды и другого оборудования; если жесткость воды высока и оборудование используется более 8 часов в день, очистку следует проводить каждые 3 месяца.