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                  檢測項目 TEST ITEMS
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                  閥門腐蝕試驗

                  閥門腐蝕試驗

                  檢測目的: 檢驗閥門材料抗晶間腐蝕能力
                  檢測范圍: 截止閥、安全閥、閘閥、球閥、蝶閥等等閥門
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                        閥門的腐蝕形態可分為兩大類:均勻(全面)腐蝕和局部腐蝕,均勻(全面)腐蝕包括全面成膜腐蝕和無膜腐蝕。
                        (1)全面成膜腐蝕:腐蝕在金屬的全部或大部分面積上進行,而且生成保護膜,具有保護性。例如:碳素鋼在稀硫酸中腐蝕很快,當硫酸濃度大于50%時,腐蝕率達到最大值,此后濃度再繼續增大腐蝕率反而下降。這是由于濃硫酸的強氧化性,在鋼鐵的表面生成一層組織致密的鈍化膜,這種鈍化膜不溶于濃硫酸,從而起到了阻礙腐蝕作用。
                        (2)無膜腐蝕:無膜全面腐蝕很危險,因為它保持一定速度全面進行腐蝕。
                        (3)局部腐蝕:局部腐蝕的形態有十三種,如縫隙腐蝕、脫層腐蝕、晶間腐蝕與應力腐蝕等等。據調查,化工裝置中局部腐蝕約占70%。在諸多局部腐蝕的形態中與閥門制造有關且常見的是晶間腐蝕。

                   

                  閥門晶間腐蝕
                  晶間腐蝕
                         局部地沿著結晶粒子邊界向深度方向腐蝕的形式稱晶間腐蝕。這種腐蝕,外面看不出腐蝕跡象。嚴重的晶間腐蝕可以穿過整個機體厚度。
                         產生晶間腐蝕的原因是由于沿晶粒邊界析出碳化鉻Cr23C6或FeCr化合物——稱σ相,使晶界周圍貧格,在適合的腐蝕介質(產生晶間腐蝕的介質)中,就形成碳化鉻(陰極)——貧鉻區(陽級)電池,使晶界貧鉻區產生腐蝕。
                         由上述可看出晶間腐蝕是有條件的。其內因是必須有碳化鉻或σ相沿晶界析出使晶界貧鉻。其外因是必須有腐蝕貧鉻區的介質。水和一些中性溶液并不腐蝕貧鉻區,所以即使存在貧鉻區也不會產生晶間腐蝕。如果晶界不貧鉻,即使有產生晶間腐蝕的介質也不會產生晶間腐蝕。所以產生晶間腐蝕的內因、外因缺一不可。
                         產生貧鉻的原因:一是鋼水化學成分不合格,如碳高、鉻低或含鈦、鈮的不銹鋼中碳鈦比或碳鈮比不夠。二是熱處理工藝不正確或焊接或加工時加熱至碳化物析出溫度,而在900℃至400℃冷卻速度不夠快而析出碳化物造成貧鉻。
                  控制晶間腐蝕的方法
                         控制奧氏體不銹鋼晶間腐蝕有三種方法:
                         (1)執行正確的熱處理工藝,將鋼加熱至1100℃水淬(急冷)使碳化物向固溶體中溶解;
                         (2)加入固定碳的元素鈦或鈮;
                         (3)采用含碳量≤0.03%的超低碳不銹鋼。
                  晶間腐蝕檢驗
                         晶間腐蝕檢驗的前提是試樣的化學成分合格并經固溶處理。晶間腐蝕檢驗用的試片是80×18×3(長×寬×厚),上下兩平面磨至Ra0.8的薄片,并分為敏化狀態試片和交貨產品狀態試片兩種。
                         敏化試片:將試片在650℃下加熱,保溫2小時(壓力加工件)或1小時(鑄件)空冷。之所以在650℃加熱是因為奧氏體不銹鋼在500~700℃碳化鉻最易沿晶界析出造成晶界貧鉻從而在產生晶間腐蝕的介質中發生晶間腐蝕。
                         交貨產品試片:即試片經固溶處理,實際上是和鑄件一同處理的試樣上取下來的試片。
                         判別:試片在酸中浸泡后彎曲90°(鑄件)或180°(鍛件)若有裂紋則不合格。不合格時鑄件要重新處理,然后再作試驗,但固溶處理的次數不得超過兩次。
                         奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕是很嚴重的,因此一定要按合同要求或按執行的標準來生產不銹鋼閥門。

                   

                  閥門腐蝕能力評價
                  按《石油化工企業管道設計器材選用通則》規定,介質對金屬材料的腐蝕速率,管道金屬材料的耐腐蝕能力可分為下列四類:
                      年腐蝕率不超過0.05mm的材料為充分耐腐蝕性材料;
                      年腐蝕率在0.05~0.1mm的材料為耐腐蝕性材料;
                      年腐蝕率在0.1~0.5mm的材料為尚耐腐蝕性材料;
                      年腐蝕率超過0. 5mm的材料為不耐腐蝕材料。

                  《腐蝕數據手冊》對均勻(全面)腐蝕的耐蝕性用均勻腐蝕率來評價,見下表。

                                               耐蝕性能的評價                        

                  腐蝕率,mm/a

                  評   價

                  <0.05

                  優良

                  0.05~0.5

                  良好

                  0.5~1.5

                  可用,但腐蝕較重

                  >1.5

                  不適用,腐蝕嚴重

                  據《金屬防腐蝕手冊》(中國腐蝕與防護學會)對金屬材料耐腐蝕性規定見下表。

                                            金屬材料耐腐蝕性的10級標準                

                  耐蝕等級

                  1

                  2

                  3

                  4

                  5

                  6

                  7

                  8

                  9

                  10

                  腐蝕率,mm/a

                  <0.001

                  0.001

                  ~

                  0.005

                  0.005

                  ~

                  0.01

                  0.01

                  ~

                  0.05

                  0.05

                  ~

                  0.1

                  0.1

                  ~

                  0.5

                  0.5

                  ~

                  1.0

                  1.0~5.0

                  5.0

                  ~

                  10.0

                  >10

                  耐蝕性類別

                  完全耐蝕

                  很耐蝕

                  耐蝕

                  尚耐蝕

                  欠耐蝕

                  不耐蝕

                   

                  閥門抗硫抗氫試驗

                         ANSI/NACE MR 0175/ISO 15156石油天然氣工業——油氣開采中用于含硫化氫環境的材料選擇中,規定了閥門材料一般用于含H2S環境中,產品材質都需要做硫化物應力腐蝕開裂(SSC)、應力腐蝕開裂(SCC)、氫致開裂(HIC)、階梯型開裂(SWC)、應力導向氫致開裂(SOHIC)、軟區開裂(SZC)以及電偶誘發的氫應力開裂。

                  容大檢測實驗室

                  閥門腐蝕試驗|閥門SSC試驗|閥門HIC試驗|閥門晶間腐蝕試驗

                  標簽: 晶間腐蝕試驗
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