金属管道腐蚀的类型与破坏形式

1.金属管道腐蚀的类型

由于金属管道腐蚀的现象与机理比较复杂,故腐蚀分类方法多种多样。常用的分类方法如下:

1)按照腐蚀环境分类,可分为化学介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等。

2)根据腐蚀过程的特点和机理分类,可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。

2.金属管道腐蚀的破坏形式

按照腐蚀破坏形式,金属管道的腐蚀可分为均匀腐蚀(全面腐蚀)和局部腐蚀两大类。

(1)均匀腐蚀 均匀腐蚀是指整个金属管道表面均匀地发生腐蚀。均匀腐蚀的危险性相对较小,因为若知道了腐蚀的速度,即可推知材料的使用寿命与其腐蚀容差,并在设计时将此因素考虑在内。

(2)局部腐蚀 局部腐蚀是指整个金属管道仅局限于一定的区域腐蚀,而其他部位则几乎未被腐蚀。

局部腐蚀可分为如下类型:

①小孔腐蚀。又称点蚀,在金属管道某些部位,被腐蚀成一些小而深的孔,并向深处发展,严重时发生穿孔。

②电偶腐蚀。具有不同电极电位的金属互相接触,并在一定的介质中所发生的电化学腐蚀,电位相对较负的金属被腐蚀。如两种不同材质管道的连接处及管道基体与焊缝之间。

③氢脆。金属管道在某些介质溶液中,因腐蚀或其他原因所产生的氢原子渗入金属管道内部,使管道变脆,并在应力的作用下发生脆裂。如含硫化氢(H S)的油、气输送管线中常发生这种腐蚀。

④应力腐蚀破裂(SCC)。金属管道在拉应力和介质的共同作用下所引起的腐蚀破裂。如含H S井的油管腐蚀。

⑤晶间腐蚀。腐蚀发生在金属晶体的边界上,并沿晶界向纵深处发展,晶粒间的结合力减小,内部组织变得很松弛,从而机械强度大大降低。例如,奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢管道常出现这种腐蚀。

⑥选择性腐蚀。多元合金管道中的某一组分,由于腐蚀优先溶解到溶液中去,从而造成其他组分富集在合金表面上。如黄铜脱锌。

⑦磨损腐蚀。介质运动速度大或介质与金属管道相对运动速度大,而使金属管道局部表面遭受严重的腐蚀损坏的一种腐蚀形式。

⑧细菌腐蚀。在细菌繁殖活动参与下发生的腐蚀。石油天然气集输介质中常见的细菌包括硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)和铁细菌(FB)等。

⑨垢下腐蚀。由于管道结垢,而垢层比铁的电位高,形成电偶电池引起垢下腐蚀。垢下腐蚀均为孔蚀,严重时造成管线穿孔。

除上述腐蚀类型外,还有缝隙腐蚀、穿晶腐蚀、微振腐蚀、浓差电池腐蚀等。

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