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介质的腐蚀性是压力容器设计要考虑的另一重要因素

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介质的腐蚀性是压力容器设计要考虑的另一重要因素

发布日期:2022-11-14 作者: 点击:

介质的腐蚀性是压力容器设计要考虑的另一重要因素。在役压力容器的破坏,在很多情况下是由于腐蚀后在其他因素的作用下发生的。因此,了解腐蚀的类型、机理及防腐蚀的方法是很有必要的。

压力容器

压力容器的腐蚀是一个比较复杂的问题,这是因为容器内和周围环境接触的介质种类是多种多样的,造成腐蚀性的强弱不一。而某种介质腐蚀性的强弱,对同一材料而言,又受诸多因素的影响而有所不同,例如所处的温度、压力、浓度、材料自身的金相组织状态以及结构中的应力水平和性质等因素都会对该材料在这种介质中的腐蚀性产生不同的影响。现就与压力容器有关的腐蚀问题进行介绍。

金属和周围介质之间发生化学或电化学作用而引起的破坏称为腐蚀,如金属设备在大气中生锈,钢铁在酸中溶解及在高温下氧化等。根据介质的种类(非电解质和电解质)不同,腐蚀过程可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。化学腐蚀是金属和介质间由于化学作用而产生的腐蚀,在腐蚀过程中没有电流产生,如钢在高温气体中氧化和在无水有机溶剂中的腐蚀即属于化学腐蚀。

化学腐蚀将在金属表面形成一层化学反应产生的生成物薄膜。当此薄膜致密、完整,又有良好的化学稳定性时,随着膜逐渐加厚,它就会很好地覆盖在金属表面起保护作用,从而减缓并阻止内层金属的进一步腐蚀,当腐蚀过程进行到一定深度就会停止。如果膜与金属的膨胀系数相差较大,膜与金属的结合就不好,如膜自身的强度低、塑性差,膜的结构比较疏松,易形成缝隙、裂纹甚至脱落,此时腐蚀性气体就会进一步侵蚀金属内部,如此循环往复,腐蚀就会进行下去,直至使结构造成破坏而引发各种事故。

电化学腐蚀是金属和电解质溶液间由于电化学作用而产生的腐蚀,在腐蚀过程中有电流产生,如金属在酸、碱、盐等电解质中的溶解即属于电化学腐蚀。电化学腐蚀与化学腐蚀的实质的区别在于前者在腐蚀过程中伴有电流的产生而后者没有。两种不同的金属由于其电极电位不同,构成原电池,处于电解质溶液中时就引起电化学腐蚀。但在实际生产中电化学腐蚀的部位大多为同一材料,这时由于钢材内部有微小杂质或钢中的碳和其他合金元素所形成的化合物与钢中主要成分铁有不同的电极电位,而且大多比铁的电极电位高而成为腐蚀电池的阴极,由于夹杂物或碳化物非常微小且数量非常多,因而形成很小的阴极。每一个小阴极和阳极都构成一个原电池,称为微电池,在内部产生微电流,腐蚀过程就发生在金属的微观结构中,被腐蚀的将是电极电位较低的铁。

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关键词:压力容器,压力容器价格,压力容器设计

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