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金屬材料在低溫下的性能變化

時(shí)間:2017-1-5閱讀:201
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 金屬材料在低溫下的性能變化

當(dāng)環(huán)境溫度低于該材料的臨界溫度時(shí),材料沖擊韌性會(huì)急劇降低,這一臨界溫度稱為材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度。常用低溫沖擊韌性(沖擊功)來衡量材料的低溫韌性,在低溫下工作的管道,必須注意其低溫沖擊韌性。

(一)管道在腐蝕環(huán)境下的性能變化

石油化工、船舶、海上石油平臺(tái)等管道介質(zhì),很多有腐蝕性,事實(shí)證明,金屬腐蝕的危害性十分普遍,而且也十分嚴(yán)重,腐蝕會(huì)造成直接或間接損失。例如,金屬的應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕和晶間腐蝕往往會(huì)造成災(zāi)難性重大事故,金屬腐蝕會(huì)造成大量的金屬消耗,浪費(fèi)大量資源。引起腐蝕的介質(zhì)主要有以下幾種。

① 氯化物 氯化物對碳素鋼的腐蝕基本上是均勻腐蝕,并伴隨氫脆發(fā)生,對不銹鋼的腐蝕是點(diǎn)腐蝕或晶間腐蝕。防止措施可選擇適宜的材料,如采用碳鋼-不銹鋼復(fù)合管材。

② 硫化物原油中硫化物多達(dá)250多種,對金屬產(chǎn)生腐蝕的有硫化氫(H2S)、硫醇(R-SH)、硫醚(R-S-R)等。我國液化石油氣中H2S含量高,造成容器出現(xiàn)裂縫,有的投產(chǎn)87天即發(fā)生貫穿裂紋,事后經(jīng)磁粉探傷,內(nèi)表面環(huán)縫共有417條裂紋,球體外表面無裂紋,所以H2S含量高引起應(yīng)力腐蝕應(yīng)值得重視。日本焊接學(xué)會(huì)和高壓氣體安全協(xié)會(huì)規(guī)定:液化石油中H2S含量應(yīng)控制在100×10-6以下,而我國液化石油氣中H2S含量平均為2392×10-6,高出日本20多倍。

③ 環(huán)烷酸 環(huán)烷酸是原油中帶來的有機(jī)物,當(dāng)溫度超過220℃時(shí),開始發(fā)生腐蝕,270~280℃時(shí)腐蝕達(dá)到zui大;當(dāng)溫度超過400℃,原油中的環(huán)烷酸已汽化完畢。316L(00Cr17Ni14Mo2)不銹鋼材料是抗環(huán)烷酸腐蝕的有效材料,常用于高溫環(huán)烷酸腐蝕環(huán)境。

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