金屬腐蝕不僅會造成經(jīng)濟損失、環(huán)境破壞,更重要的是會使設(shè)備和管道服役的安全性和承載能力大大降低,容易引發(fā)泄漏、爆炸等事故。腐蝕是金屬設(shè)備常見的破壞形式,幾乎所有的金屬在一定的條件下都會發(fā)生腐蝕。即使是耐腐蝕性較強的不銹鋼,在一定的環(huán)境下也會發(fā)生腐蝕。據(jù)統(tǒng)計,每年因腐蝕報廢的鋼鐵約占總量的1/10。奧氏體不銹鋼因具有較好的耐腐蝕性、耐熱性、耐高低溫性以及力學性能,被廣泛應用于石油、化工、蒸汽發(fā)電、核電、食品加工等特殊行業(yè)。2019年,我國不銹鋼產(chǎn)量2940萬噸,占全球年產(chǎn)量的56.3%,其中奧氏體不銹鋼系列占總產(chǎn)量的45.9%。一直以來,不銹鋼因其良好的耐腐蝕性能而備受使用者歡迎。但是其耐腐蝕性能是相對的,例如鹵素離子是奧氏體不銹鋼的“天敵”,在一定條件下,即使在低氯離子環(huán)境中也會發(fā)生局部腐蝕。
雖然人們已在奧氏體不銹鋼的腐蝕原理、因素、抑制等方面開展了大量研究,但是因腐蝕發(fā)生的事故仍然報道不斷,所以腐蝕的許多問題一直是材料領(lǐng)域的研究重點,也是困擾企業(yè)安全生產(chǎn)的難點。在石油、化工行業(yè)中,筆者發(fā)現(xiàn)大部分的奧氏體不銹鋼結(jié)構(gòu)失效因腐蝕引起,特別是應力腐蝕、點蝕等局部腐蝕產(chǎn)生概率極高。但是,在工業(yè)生產(chǎn)中,并未引起足夠的重視,特別是對于不同的腐蝕體系,企業(yè)人員認識不到位,預防措施不夠。在此背景下,浙江至德鋼業(yè)有限公司針對奧氏體不銹鋼局部腐蝕的一些問題展開論述,主要包括以下內(nèi)容:
1. 點蝕的機理、各影響因素與點蝕的關(guān)聯(lián)性、點蝕發(fā)生的隨機性。
2. 縫隙腐蝕的機理以及數(shù)值模擬研究。
3. 不銹鋼換熱管與管板之間脹接的數(shù)值模擬。
4. 應力腐蝕機理、影響因素及案例分析。
5. 應力腐蝕失效類型及概率研究。
6. 奧氏體不銹鋼表面強化對性能的影響。