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介质性能分析及优化方法

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:介质的性能会极大地影响材料的选择。对几类主要的介质,如硫化氢、氢和氯化物的存在要予以注意。硫化物应力腐蚀裂纹不论含有硫化氢和液态水的流体是酸性或碱性介质,均可能引起敏感材料的硫化物应力腐蚀开裂。应力腐蚀裂纹金属材料在特定介质中,受应力作用后经一定时间作用而引起的开裂。SCC造成的失效常是突发性的,很难预测,可能仅仅在暴露几个小时后就发生,也可能在安全运行几个月甚至几年之后再发生。

介质性能分析及优化方法

介质的性能(主要是腐蚀性)会极大地影响材料的选择。对几类主要的介质,如硫化氢、氢和氯化物的存在要予以注意。

(1)硫化物应力腐蚀裂纹(SSC)不论含有硫化氢和液态水的流体是酸性或碱性介质,均可能引起敏感材料的硫化物应力腐蚀开裂。这一现象受多个参数的交互作用影响,包括硫化氢含量、酸值、温度、材料特性和拉伸应力。

(2)临氢场合 在常温下,即使压力很高,气态氢也不容易渗透到钢中去。然而,当一般低碳钢在氢介质中使用温度高于220℃时,材料就有发生内部脱碳的倾向。这是因为氢渗透到钢的内部,与碳生成甲烷产生脱碳。生成的甲烷气体集聚在晶界等空隙中就造成裂纹或气泡。

(3)应力腐蚀裂纹(SCC)金属材料在特定介质中,受应力作用后经一定时间作用而引起的开裂。这是由于介质中有能引起应力腐蚀的成分,最常见有氯化物、氢氧化纳等,应力腐蚀敏感不仅与介质有关,还与特定的材料有关,低碳钢在含氯离子介质中不会产生应力腐蚀开裂,而奥氏体不锈钢却极易在含氯离子介质中发生应力腐蚀开裂。发生应力腐蚀的应力大多为拉应力,应力腐蚀裂纹易产生于应力集中处,焊接残余应力等引起的应力集中也易促使产生应力腐蚀裂纹。(www.xing528.com)

SCC造成的失效常是突发性的,很难预测,可能仅仅在暴露几个小时后就发生,也可能在安全运行几个月甚至几年之后再发生。

金属在环境中发生SCC问题的常见实例有:黄铜在氨水溶液中;碳钢在氢氧化纳或卤素溶液中;奥氏体不锈钢在含氯溶液中;钛合金在发烟硝酸或甲醇-Hcl中。

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