金屬軟管腐蝕分析

2021-02-15 腐蝕與防護

依據工藝設計的開裂的金屬軟管作用為將儲油罐底油品翻至罐頂,使罐內油品品質均勻。但在2013年11月至2014年11月該儲油罐未進行此項工作,處於充滿介質的穩定狀態。儲罐內介質為石腦油,石腦油在儲油罐內長期存放會有水析出,分層的水需經過切水罐排出。在排水過程中,罐底的水會進入到金屬軟管內,金屬軟管內長期留存的石腦油也會有少量的水析出。這些水在軟管內長期積存形成了腐蝕環境,水中溶解有大量氯離子,材料暴露在腐蝕環境中,表面鈍化膜覆蓋不良的區域被擊穿,即鈍化膜遭到破壞。失效的金屬軟管外表面包裹一層金屬絲,裡面是一根經過冷衝壓變形得到的波紋管,冷衝壓變形過程中會造成材料有很大的結構應力,金相檢驗中發現有大量的形變誘發馬氏體存在,而且形變誘發馬氏體主在波紋管變形最大也就是波峰和波谷的頂端,這些區域位錯量大,位錯線集中露頭,加速了鈍化膜的失效和腐蝕的發生,最終導致腐蝕穿孔。

在腐蝕產物中檢測出硫元素,硫化物水解的產物會起到活化作用,進一步妨礙了被氯離子擊穿區域氧化膜的修復。硫化物水解後也會導致波紋管腐蝕,並出現出黃色腐蝕產物。在硫化物、含氯離子溶液和不鏽鋼基體組成的原電池中,材料中的硫化物隨硫化物的溶解,可按下式反應生成H+:

MnS+4H2O Mn2++SO4-+8H++8e

在不同的腐蝕環境中也會有H2S生成,這樣也會妨礙小蝕坑的再鈍化,使其繼續溶解而成為點蝕源。

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