加氢装置脱H_2S汽提塔塔顶系统的腐蚀评价及选材

模拟脱H2S汽提塔塔顶系统现场工况,采用浸泡腐蚀挂片、恒电位阳极极化法、U型弯曲应力腐蚀等方法对20号钢、304L、321、316L及2205不锈钢在湿硫化氢环境中的均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂敏感性进行了研究,并利用体视显微镜和SEM对金属试样的微观腐蚀形貌进行了观察。结果表明:20号钢耐蚀性较差,易在低温下发生氢鼓泡,奥氏体不锈钢304L、321、316L及双相不锈钢2205的腐蚀速率较小,耐蚀性好,其中304L和321不锈钢耐点蚀性能稍差,表面出现了轻微点蚀造成的蜂窝状的局部腐蚀;H2S的存在明显提高了奥氏体不锈钢在Cl-环境中的点蚀敏感性;304L、321及316L不锈钢焊接试样均具有较好的耐应力腐蚀开裂性能。     

长期服役对316L不锈钢HAZ组织及性能的影响

采用金相分析的方法,对服役15年后发生应力腐蚀失效的箱式储罐用316L不锈钢焊接接头热影响区（heat-affected zone,HAZ）组织进行观察分析.探讨了HAZ富Cr相的析出行为及其对耐蚀性的影响,并对服役前后的焊接接头HAZ进行了应力腐蚀敏感性对比试验.结果表明,经长期服役的316L不锈钢HAZ内析出相主要是富Cr碳化物和σ相,平均腐蚀54 h后HAZ出现应力腐蚀裂纹;未经服役的焊接接头试样腐蚀200 h后未发生应力腐蚀开裂;表明HAZ内富Cr碳化物及σ相在焊接过程中形核,服役期间在残余应力等因素的促进下持续长大,焊接接头应力腐蚀敏感性显著增加.     

Cl–对冷变形316L奥氏体不锈钢在H2S环境下应力腐蚀的影响

目的研究H2S环境下不同Cl^-浓度对冷变形316L奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响,探究Cl^-造成影响的原因,为不锈钢安全服役提供理论数据。方法采用力学方法研究了冷变形316L奥氏体不锈钢的力学行为,通过计算延伸率损失表征材料的应力腐蚀敏感性,通过电化学手段表征了点蚀电位。最后为了研究点蚀与基体中氢含量的关系,进行了扩散氢含量的测试,通过测量试样的扩散氢含量,进一步理解应力腐蚀行为。结果随着Cl^-浓度的增加,316L奥氏体不锈钢的延伸率损失逐渐增大,应力腐蚀敏感性增强。断口形貌从杯状的等轴韧窝转变为解理型脆性断裂。动电位极化测试表明,Cl^-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低,直至–0.0228V,试样更容易发生点蚀。扩散氢含量的测量进一步显示了点蚀坑的存在促进了氢进入到金属内部。结论 Cl^-对316L奥氏体不锈钢在H2S环境中的应力腐蚀行为有重要影响,随着Cl^-浓度的增加,应力腐蚀敏感性增强,结合点蚀电位的测量结果,可能是由于Cl^-破坏金属表面的钝化膜,产生点蚀坑,裂纹形核并扩展,同时点蚀坑还促进了氢进入金属内部,应力腐蚀敏感性增强。     

氯化铁溶液中316L和HR-2不锈钢的腐蚀行为研究

分别采用浸泡腐蚀实验、电化学测试技术、扫描电化学显微镜(SECM)分析技术和慢应变速率拉伸(SSRT)及应力腐蚀(SCC)实验方法对比研究了316L和HR-2奥氏体不锈钢在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,并探讨了腐蚀机理。结果表明,不受力条件下316L和HR-2不锈钢的耐腐蚀性能均较好,316L钢呈现出较轻的点腐蚀现象。在动态拉应力作用下,316L和HR-2不锈钢均表现出较高的应力腐蚀开裂敏感性,原因是拉应力促进了不锈钢表面钝化膜的破裂,加速应力腐蚀裂纹的萌生和扩展。316L不锈钢的SCC敏感性稍高于HR-2不锈钢,归因于316L不锈钢点蚀敏感性稍高,因而表面钝化膜在动态拉伸载荷作用下更易于破裂。     

316L不锈钢在普光净化厂含氯胺液中的应力腐蚀开裂

普光气田净化厂胺液(MDEA溶液)系统大量采用了316L不锈钢材料,设计之初预计集输流程会分离所有氯离子,但实际使用过程中,发现胺液中的氯离子含量逐渐升高,最高达到8 000μg/g。为评估普光气田胺液系统中316L不锈钢的使用安全性,通过模拟工况应力腐蚀试验研究了316L不锈钢在含氯胺液中的应力腐蚀开裂行为。结果表明:胺液具有很好的保护性能,316L钢在高含硫含氯胺液环境中具有很好的韧性,未发生应力腐蚀开裂。研究认为,胺液中的特殊环境,使得具有毒化功能的硫离子被络合,从而避免了发生硫化物应力腐蚀开裂的可能性。而胺液的碱性环境,也使得发生氯化物应力腐蚀开裂的门槛值显著上升。     

外加电位对316L不锈钢在硼酸溶液中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸 (SSRT) 实验,结合不同扫描速率下的动电位极化曲线,对316L不锈钢在动电位极化曲线不同区下的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性以及腐蚀机理进行了研究。通过断口的SEM形貌进一步分析了316L不锈钢在硼酸溶液中的应力腐蚀开裂机理。结果表明,在近中性硼酸溶液环境下,外加电位对应力腐蚀开裂敏感性具有一定影响;当外加电位处于钝化区和过钝化区时,其SCC机制是由阳极溶解控制,且随着电位的升高其SCC敏感性增大;外加电位为-600 mV时,开裂机制为氢致开裂,此时316L不锈钢有最大SCC敏感性。     

常压塔顶316L不锈钢换热器管束的腐蚀失效分析

 通过宏观、金相观察、X射线衍射及SEM等方法分析了炼油厂常压塔顶316L不锈钢换热器管束的腐蚀形态及原因.结果表明，316L不锈钢组织基本合格；由氯离子产生的孔蚀以及由应力和腐蚀介质的共同作用导致的应力腐蚀是两种主要腐蚀失效形式.     

浓度和温度对316L不锈钢在NaOH溶液中应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸试验(简称SSRT),对316L不锈钢在高温NaOH溶液中的应力腐蚀开裂行为进行了试验研究,结果表明在较高温度下,316L不锈钢在低浓度的NaOH溶液中也具有明显的应力腐蚀开裂敏感性.     

热力管网波纹管开裂原因分析

对某热力管网使用5年后开裂破损的316L不锈钢波纹管进行了宏观形貌、金相组织、断口形貌及腐蚀产物的分析同时分析了波纹管开裂的原因.结果表明,波纹管开裂属应力腐蚀;造成应力腐蚀的介质是波纹管所处环境中（井室水中）的氯化物;应力来自波纹管的工作应力和加工应力.并提出了相应的防范措施.     

不锈钢气相管焊接热影响区应力腐蚀开裂研究

针对一起SUS304L不锈钢化工气相管焊接热影响区(HAZ)应力腐蚀开裂(SCC)的失效综合分析，发现该不锈钢SCC为穿晶应力腐蚀开裂而不是常见的不锈钢HAZ的晶间应力腐蚀，认为SUS304L不锈钢在此服役环境中对SCC无法免疫。根据材料发生SCC失效微观特征与使用环境的关系，给出了选材和焊接加工的建议。     

不当焊接引起的奥氏体不锈钢结构应力腐蚀破裂事例

针对某厂一套316L设备多次沿焊接热影响区(HAZ)发生的断裂事故,进行失效分析,认为该设备的断裂属于SCC,焊接接头的质量差是造成断裂的根本原因,并提出了提高焊接质量,防止SCC的办法.     

316L 不锈钢在高 pH 碱性硫化物环境中的应力腐蚀行为

目的研究316L不锈钢在碱性硫化物溶液中的应力腐蚀行为,为其在碱性环境中的适用性提供参考依据。方法采用动电位极化曲线、电化学阻抗(EIS)测量技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)、U形弯试样浸泡试验以及SEM腐蚀形貌分析方法。结果 316L不锈钢试样在碱性硫化物溶液中具有较低的应力腐蚀(SCC)敏感性,腐蚀机理主要为阳极溶解型,且SCC敏感性随着p H升高而降低。结论316L不锈钢试样在碱性Na Cl/Na2S溶液中虽然表现出应力腐蚀特征,但敏感性较低,适用于该实验模拟的碱性溶液中。     

316L不锈钢波纹管海水腐蚀失效机理对比分析

316L不锈钢是一种耐蚀性和加工性优异的奥氏体不锈钢。在海洋环境使用过程中发现经钝化处理的316L不锈钢波纹管在短时间内出现穿孔,而经表面黑化处理的波纹管出现缓慢的均匀腐蚀,没有出现点蚀穿孔现象。为了弄清波纹管穿孔的原因及机理,采用扫描电镜、数码显微镜及金相显微镜分别对黑化处理及钝化处理的不锈钢腐蚀形貌及金相组织结构进行观察。利用X射线衍射仪(XRD)和化学成分分析技术分别对腐蚀产物的相结构及不锈钢材料的成分进行分析。结果表明,酸洗后钝化膜的破裂和海水中氯离子的残留是形成点蚀穿孔的主要原因;表面黑化之后的波纹管由于表面形成了疏松的物质,在海水中为均匀腐蚀,其腐蚀的速度远低于点蚀速度。     

不同热处理态的304和321奥氏体不锈钢在氯化铵环境中的应力腐蚀行为对比研究

目的 对比研究原始、固溶和敏化态的304和321奥氏体不锈钢在模拟加氢催化氯化铵环境中的应力腐蚀（SCC）行为及机理。方法 将304和321奥氏体不锈钢经过热处理制备成固溶和敏化态试样,采用U形弯试样在模拟加氢催化氯化铵环境中浸泡的应力腐蚀试验方法对其进行研究,通过观察U形弯弧顶的腐蚀形貌和开裂时间,并结合腐蚀及裂纹的SEM照片和电化学测试结果进行分析。结果 原始和固溶状态304不锈钢U形弯试样在氯化铵溶液环境中开裂时间为25 d左右,断口形貌分别为穿晶断口和沿晶断口;敏化态试样18 d后发生开裂,断口形貌为穿晶和沿晶的混合断口。原始和固溶态321不锈钢U形弯试样在该环境中经过39 d均无应力腐蚀裂纹;敏化试样经30 d后产生宏观开裂。电化学测试结果显示,不同热处理态的304不锈钢在氯化铵溶液中均具有明显的点蚀敏感性,321不锈钢在该环境中耐点蚀和应力腐蚀的能力优于304不锈钢。结论 不同状态的304不锈钢在高温氯化铵环境中具有较强的应力腐蚀倾向,特别是敏化态试样;321不锈钢在该环境中的应力腐蚀敏感性相对较小,但敏化处理显著增加了其沿晶应力腐蚀倾向,而固溶态试样具有明显的沿晶腐蚀特征。     

核级316NG控氮奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为

采用电化学测试法、点腐蚀试验法、盐雾腐蚀试验法和慢应变速率测试法,分别对比研究了核级316NG控氮奥氏体不锈钢和321奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜、光学显微镜等分别观察腐蚀后不锈钢的表面形貌。结果表明:316NG和321不锈钢晶间腐蚀再活化率分别为3.83%和4.47%,点腐蚀速率分别为10.74g/(m2·h)和45.97g/(m2·h),盐雾腐蚀速率分别为2.14×10-2 g/(m2·h)和12.32×10-2 g/(m2·h),应力腐蚀开裂敏感指数分别为0.078和0.10;316NG不锈钢中N和Mo元素提高了其耐局部腐蚀性能,因此其耐局部腐蚀性能均优于核电站结构材料321不锈钢的。     

22Cr双相不锈钢与304L、316L钢在氯化物溶液中耐应力腐蚀性能的比较

采用恒载荷法、恒应变法研究了22Cr双相不锈钢在不同Cl-浓度、不同温度的氯化物渗液中耐应力腐蚀的性能,并与316L和304L普通奥氏体不锈钢进行了对比.结果表明,22Cr双相不锈钢在氯化物环境中具有更好的应力腐蚀破裂(SCC)抗力.     

CORROSION FATIGUE CRACK INITIATION BEHAVIOR OF 316L STAINLESS STEEL IN HANK’S SOLUTION

ＣＯＲＲＯＳＩＯＮＦＡＴＩＧＵＥＣＲＡＣＫＩＮＩＴＩＡＴＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦ３１６ＬＳＴＡＩＮＬＥＳＳＳＴＥＥＬＩＮＨＡＮＫ’ＳＳＯＬＵＴＩＯＮ￥Ｊ．Ｈ．Ｘｉｅ;Ｙ．Ｓ．Ｗｕ;Ｊ．Ｑ．Ｈｅ;Ｘ．Ｚ．ＹａｎｇａｎｄＲ．Ｚ．Ｚｈｕ（Ｄｅｐａｒｔｍｅ...