陕西美通永盛实业控股集团有限公
2020/12/1 17:18:32
金属腐蚀问题遍及国民经济的很多领域，比如油气、石化、交通、机械制造等，可以说只要是使用金属材料的地方都存在着腐蚀问题。腐蚀给社会生产带来了许多损失和危害。今天，世伟洛克与大家一起分享交流有关金属腐蚀的知识。我们先从金属腐蚀的危害开始。
经济损失
腐蚀造成的经济损失十分惊人。据国内粗略统计，腐蚀造成的经济损失已达2800亿人民币，约占国民生产总值（GNP）的4%。放眼世界石油和天然气生产行业，据美国腐蚀工程师协会 (NACE) 估算，世界的年腐蚀总成本为 13 亿美元，约为86亿人民币。
环境污染
腐蚀造成的资源浪费和环境污染极为严重。腐蚀会导致大量的锈蚀，使得金属材料过早失效，同时也造成了资源和能源的大量浪费。腐蚀产物和污垢会导致锅炉、换热器等设备的传热效率下降，浪费大量吨标准煤。燃烧这些煤所产生的SO2等有害气体又加剧了环境污染。
安全隐患
2011年某石化厂位于气体分馏装置的脱乙烷塔顶回流罐，突然发生爆炸，造成4人死亡，1人重伤，6人轻伤，直接经济损失869万元。经事故调查确认，该事故原因为硫化氢应力腐蚀导致回流罐破裂引发爆炸。
那么，金属腐蚀到底是什么？
Q1
金属腐蚀是什么？
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀(Metallic Corrosion)。
Q2
金属腐蚀有几类？
由于腐蚀现象和机理很复杂，材料、环境因素即受力状态的差异，金属腐蚀的形势和特征千差万别。故而存在很多的分类标准和方法，但常见的腐蚀分类方法有按腐蚀机理分类和按腐蚀形态分类两种。
Q3
按腐蚀机理如何分类？
按腐蚀机理分类，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种：
化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学反应而发生的金属腐蚀。
电化学腐蚀是金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。
Q4
按腐蚀形态如何分类？
按腐蚀形态分类，可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种：
全面腐蚀发生在整个金属表面上，它可能是均匀的，也可能是不均匀的。
局部腐蚀集中在金属的部分区域，而其它部分几乎没有腐蚀或腐蚀很轻微。局部腐蚀的类型很多，一般分为以下几种：
电偶腐蚀：在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电位较负的金属加速腐蚀的类型；
点蚀：腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，蚀孔的直径等于或小于蚀孔的深度，严重时可导致设备穿孔；
缝隙腐蚀：发生在铆接、螺纹连接、焊接接头、密封垫片等缝隙处的腐蚀；
晶间腐蚀：腐蚀沿晶间进行，金属原子间失去结合力，金属机械强度急剧降低。破坏前金属外观往往无明显变化；
应力腐蚀：在拉应力和腐蚀介质联合作用下，以显著的速率发生和扩展的一种开裂破坏；常见的类型为硫化物应力腐蚀开裂和硫化氢应力腐蚀开裂。
腐蚀疲劳：金属在腐蚀介质和交变应力作用下产生的腐蚀。
在实际应用过程中如何降低腐蚀对应用的影响？
确定腐蚀类型
在现场应用中，依据介质类型、压力、温度和环境条件和腐蚀位置来判断腐蚀类型，选用合适的防腐蚀方法。如在油气行业中，仪表管阀件和主工艺管道采用了不同材质的产品，就可能导致电偶腐蚀。
选择合适的耐腐蚀材料。
在选择材料时时，需要考虑内部腐蚀介质类型、压力和外部环境。如环境超过一定温度的限制，则不推荐在海上使用316不锈钢材料。
减少可能发生缝隙腐蚀的位置。
减少不相容金属的接触。在海上，金属卡套管和金属卡套管支撑共同使用时，产生缝隙腐蚀的风险较高。建议卡套管支撑选材时，选择带衬垫的卡套管支撑。
腐蚀是一个代价高昂的问题。如果可以快速识别腐蚀的种类并找到腐蚀的位置，则可以大大降低潜在的风险。掌握专业知识的技术人员往往能够预测出可能发生腐蚀的位置，并提前选择合适的金属材料来规避腐蚀的发生。这将很大程度上改善生产系统的性能，并提升其完整性和安全性。
