图4.2 A楔形. B椭圆形 . C盘碟形. D皮 下囊形. E掏蚀形. F水平取向. G垂 直取向.
• 点蚀产生机理
• 以氯离子腐蚀奥氏体不锈钢为例：
• (1)由于某些原因导致不锈钢表面钝化膜局 部损伤，损伤处电位低(小阳极)，未损伤处 电位高（大阴极）产生局部电化学腐蚀， 损伤处形成小坑。
• （2）小坑内失去电子，积累正电荷，这些 正电荷吸引更多带负电荷的氯离子到坑内， 加剧腐蚀,小坑向纵深发展。
如高温有机酸中，晶界将产生严重腐蚀， 形成晶间腐蚀。如图4.2。
奥氏体不锈钢焊接过程中，热影响区温度 较容易处于敏化温度范围，故热影响区常出 现晶间腐蚀。
3）刀口腐蚀：沿焊缝金属熔合线发生象刀切 一样的腐蚀，称为刀状腐蚀。刀状腐蚀实质 上是晶间腐蚀的一种特例。
晶粒
晶界 铬的碳化物
图4.2 不锈钢晶间腐蚀示意图
• 2）缝隙腐蚀
• 当管道输送的物料为电解质溶液时，在管道 内表面的缝隙处如法兰垫片处、单面焊未焊 透处常常会产生严重的腐蚀，这种由于预先 存在的缝隙而引起的腐蚀称为缝隙腐蚀。
• 当缝隙宽度为0.2mm或更小时，介质进入缝 隙并会使这些介质处于滞留状态，这时容易 产生缝隙腐蚀。
• 缝隙腐蚀的机理一般认为是浓度腐蚀电池 的原理，即缝隙内和周围溶液之间氧浓度 或金属离子浓度存在差异造成的。
• 全面腐蚀导致管道壁厚逐渐减薄，最后破 坏。可采取增大管道壁厚、进行防腐处以 及定期检验测厚等方法防止事故发生
• 4.2.2局部腐蚀
1）点蚀
•
集中在金属表面个别点上的深度较
大的腐蚀称为点蚀。一般点蚀尺寸较小，
点蚀之间互相孤立，其孔直径等于或小于
深度。点蚀的形态和取向结构见图4.2。
A
B
C
D
E
FG
• 4.2.3 应力腐蚀破裂
• 金属材料在拉应力和特定腐蚀介质的共 同作用下发生的断裂破坏称为应力腐蚀破 裂。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Zn2+
2e-1
杂质
鋅（阳 极）
图4.1
• 以锌在硫酸中的腐蚀为例，如图4.1锌置于 H2SO4溶液中，在锌中某一部位含有杂质， 杂质处的电位高，规定为阴极。无杂质处 锌的电位低，规定为阳极。电位差形成原 电池。阳极锌发生氧化反应，生成锌离子 和电子，酸液中的H离子和电子发生还原反 应生成H2,这个过程由于阳极锌不断失去电 子变为锌离子进入溶液，即锌被腐蚀溶解， 而阴极杂质仅起着传递电子的作用，使H离 子在阴极上接受电子变为氢气，不发生变 化，即为发生腐蚀。
• 4）.磨损腐蚀：磨损腐蚀亦称为冲刷腐蚀当 腐蚀性流体在弯头、三通等拐弯部位忽然 改变方向，它对金属及金属表面的钝化膜 产生机械冲刷破坏作用，同时又对不断露 出的金属新鲜表面发生激烈的电化学腐蚀， 从而造成比其它部位更为严重的腐蚀磨损。 这种损伤是金属以其离子或腐蚀产物从金 属表面脱落，而不是纯粹的机械磨损那样 以固体金属粉末脱落。
4.1 概述
压力管道的腐蚀是由于受到内部输送物 料及外部环境介质的化学和电化学作用以及 机械等因素的共同作用而发生的破坏。
腐蚀造成管道失效带来经济损失，对于 压力管道更主要的危害是腐蚀破坏可能导致 物料泄漏，发生火灾、中毒、爆炸等安全事 故，带来生命财产的重大损失。故必须采取 科学有效的方法防止或减缓压力管道的腐蚀， 以保证压力管道的安全使用。
• 2003年10月发表的《中国腐蚀调查报告》 指出:我国腐蚀损失为5000亿元/年，（约占 当年 5%GDP），其中 20% （ 1000亿元） 是可以避免的。（ 1000亿元）
• 1975年抚顺石油三厂加氢车间压缩机入口 管道爆炸，造成8人死亡4人重伤、直接经 济损伤180多万。
• 1971年某天然气管道腐蚀断裂爆炸，直接 经济损伤7000多万。
• 某些钝性金属如不锈钢、铝、钛等容易产 生缝隙腐蚀。
• 3）焊接接头的腐蚀
• 通常发生于不锈钢管道焊缝，有三种腐 蚀形式：
• （1）焊肉腐蚀：为改善焊接性能，通常 奥氏体不锈钢中含有3～10%的铁素体组织， 在某些强腐蚀介质中会对这些铁素体产生 选择性腐蚀，结果使焊肉被腐蚀成海绵状。
• （2）热影响区腐蚀：
• 按照腐蚀面积的大小腐蚀可分为全面腐 蚀和局部腐蚀。
• 按照腐蚀机理腐蚀可分为应力腐蚀、疲 劳腐蚀、氢损伤等。
• 4.2压力管道腐蚀的主要形式和机理
• 4.2.1全面腐蚀：全面腐蚀又叫均匀腐蚀是 指在管道较大面积上产生的程度基本相同 的腐蚀。在管道内壁遭受输送物料的全面 腐蚀，在管道外壁遭受环境大气的全面腐 蚀。。
• 多为晶间腐蚀。
• 不锈钢因为含有超过12%的铬而具有较高
的耐腐蚀性。奥氏体不锈钢中碳的溶解度
随着温度的下降而减少。故奥氏体不锈钢
经高温固溶处理后碳处于过饱和状态，在 敏化温度（450～850℃）范围内受热时， 过饱和固溶的碳就迅速地向晶界扩散，与 晶界处铬化合成Cr23C6。由于奥氏体中铬 的扩散速度比碳慢，产生Cr23C6 所需的铬 必然从晶界附近获取.从而造成晶界附近的 铬含量下降到12%以下。在某些腐蚀介质
• （3）不断持续上述过程形成点蚀坑。
• 点蚀是最具有破坏性、隐蔽性的腐蚀形 态之一。点蚀导致管道在失重较小时出现 局部穿孔泄漏。
• 碳钢在温度80—250℃的蒸汽系统和热 水系统中遭受溶解氧腐蚀产生点蚀。
• 奥氏体不锈钢在输送含有氯离子、溴离 子的介质时或者外壁与海水接触容易产生 点蚀。敏化处理及冷加工会增加不锈钢的 点蚀倾向；固溶处理能提高不锈钢的耐点 蚀能力。
• 不锈钢耐磨损腐蚀不如钛钢好。蒸汽、 H2S-H20对碳钢管道、弯头、三通会产生 较强的磨损腐蚀。
• 5）.冷凝液腐蚀 对于含水蒸气的热腐蚀气 体管道，在保温层终止处或破损处之内壁， 由于局部温度降至露点以下，将发生冷凝 现象，从而产生冷凝液腐蚀。
• 6）.涂层破损处的局部大气腐蚀 化工厂酸 性气体产生更为严重的腐蚀。
• 根据腐蚀介质的种类腐蚀过程可分为化学 腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属和介 质由于化学作用而产生的，在腐蚀过程中 没有电流产生，如钢在高温气体中的氧化。 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，在腐蚀过程中有电流 产生。如金属在酸中的腐蚀，其原理简介 如下：
H2
H+1
H2SO4