碳钢腐蚀速率计算公式_压力管道用金属材料的腐蚀有哪些？

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金属腐蚀的危害性是十分普遍的，而且也是十分严重的。腐蚀会造成重大的直接或间接损失，会造成灾难性重大事故，而且危及人身安全。因腐蚀而造成的生产设备和管道的跑、冒、滴、漏，会影响生产装置的生产周期和设备寿命，增加生产成本，同时还会因有毒物质的泄漏而污染环境，危及人类健康。

根据腐蚀发生的机理分类

根据腐蚀发生的机理，可将其分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三大类。

化学腐蚀(Chemical Corrosion)

化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。金属在高温气体中的硫腐蚀、金属的高温氧化均属于化学腐蚀。

电化学腐蚀(Electrochemical Corrosion)

电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而引起的破坏。电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀，如金属在大气、海水、土壤和各种电解质溶液中的腐蚀都属此类。

物理腐蚀(Physical Corrosion)

物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解而引起的破坏。其特点是：当低熔点的金属溶入金属材料中时，会对金属材料产生“割裂”作用。由于低熔点的金属强度一般较低，在受力状态下它将优先断裂，从而成为金属材料的裂纹源。应该说，这种腐蚀在工程中并不多见。

根据腐蚀形态分类

按腐蚀形态分类，可分为全面腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀三大类。

全面腐蚀(General Corrosion)

全面腐蚀也称均匀腐蚀，是在管道较大面积上产生的程度基本相同的腐蚀。均匀腐蚀是危险性最小的一种腐蚀。

① 工程中往往是给出足够的腐蚀余量就能保证材料的机械强度和使用寿命。

② 均匀腐蚀常用单位时间内腐蚀介质对金属材料的腐蚀深度或金属构件的壁厚减薄量(称为腐蚀速率)来评定。SH3059标准中规定：腐蚀速率不超过0.05mm/a的材料为充分耐腐蚀材料；腐蚀速率为0.05～0.1mm/a的材料为耐腐蚀材料；腐蚀速率为0.1～0.5mm/a的材料为尚耐腐蚀材料；腐蚀速率超过0.5mm/a的材料为不耐腐蚀材料。

局部腐蚀(Local Corrosion)

局部腐蚀又称非均匀腐蚀，其危害性远比均匀腐蚀大，因为均匀腐蚀容易被发觉，容易设防，而局部腐蚀则难以预测和预防，往往在没有先兆的情况下，使金属构件突然发生破坏，从而造成重大火灾或人身伤亡事故。局部腐蚀很普遍，据统计，均匀腐蚀占整个腐蚀中的17.8%，而局部腐蚀则占80%左右。

(1)点蚀(Pitting)

① 集中在全局表面个别小点上的深度较大的腐蚀称为点蚀，也称孔蚀。蚀孔直径等于或小于深度。蚀孔形态如图1所示。

图1 点蚀孔的各种剖面形状(选自ASTM标准)

② 点蚀是管道最具有破坏性的隐藏的腐蚀形态之一。奥氏体不锈钢管道在输送含氯离子或溴离子的介质时最容易产生点蚀。不锈钢管道外壁如果常被海水或天然水润湿，也会产生点蚀，这是因为海水或天然水中含有一定的氯离子。

③ 不锈钢的点蚀过程可分为蚀孔的形成和蚀孔的发展两个阶段。

钝化膜的不完整部位(露头位错、表面缺陷等)作为点蚀源，在某一段时间内呈活性状态，电位变负，与其邻近表面之间形成微电池，并且具有大阴极小阳极面积比，使点蚀源部位金属迅速溶解，蚀孔开始形成。

已形成的蚀孔随着腐蚀的继续进行。小孔内积累了过量的正电荷，引起外部Cl^-的迁入以保持电中性，继之孔内氯化物浓度增高。由于氯化物水解使孔内溶液酸化，又进一步加速孔内阳极的溶解。这种自催化作用的结果，使蚀孔不断地向深处发展，如图2所示。

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