不锈钢及镍合金的晶间腐蚀及其压力容器晶间腐蚀敏感性检验.docVIP

不锈钢及镍合金的晶间腐蚀及其 压力容器晶间腐蚀敏感性检验 全国锅炉压力容器标准化技术委员会秘书处 黄嘉琥 目 录 一 概述 1 二 不锈钢晶间腐蚀机理 2 三 镍合金晶间腐蚀机理 6 四 避免晶间腐蚀的方法 6 五 晶间腐蚀敏感性标准检验方法 8 六 检验的必要性 9 七 试验方法标准和容器检验标准的关系 10 八 材料检验和容器检验的关系 11 九 是否检验的确定 11 十 检验方法的选择 12 十一 检验试样的状态 14 十二 检验的合格指标 15 十三 压力容器检验职责 15 一概述 不锈钢和镍合金是耐腐蚀压力容器采用最多的材料，设计选材制造检验中应保证压力容器具有足够的耐晶间腐蚀性能，避免在容器运行中产生晶间腐蚀失效。受到严重晶间腐蚀后，材料会部分丧失承载能力，严重时用一捏即成为散砂般的小颗粒。对于压力容器而言，破坏性很大。十九世纪初期当不锈钢和镍合金开始工业应用时，晶间腐蚀曾成为失效的主要形式。迫使人们不得不对其机理与对策进行了系统研究。从材料和检验两方面同时对其控制。现在ISO及主要工业国家也都有自己的不锈钢和镍合金的试验方法标准，见表1、表2。应当说，在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、腐蚀疲劳等各种局部腐蚀形态中，对晶间腐蚀的研究较为深入，所能采用的工程对策较为具体，在各种腐蚀试验检验还用作为工程材料和设备的检验措施。在对晶间腐蚀进行有效控制和检验后，这些年才把化工过程设备产生的晶间腐蚀失效事故降到占各种腐蚀失效事故总和的10%以下。因此对化工设备尤其是压力容器的晶间腐蚀进行控制和检验，数十年一直是必要措施。应力腐蚀失效事故占腐蚀失效事故总和的50%以上，主要是由于对应力腐蚀失效的工程检验方法。 此处的工程晶间腐蚀是指敏化型晶间腐蚀，现在只有不锈钢、镍合金、铝合金三类材料的部分（或大部分）合金才存在晶间腐蚀问题，ISO和各主要工业国家也只有这三类材料具有晶间腐蚀敏感性的试验方法标准。铝合金化工设备一般都没有将晶间腐蚀敏感性试验作为工程材料和设备的检验手段，因而目前进行晶间腐蚀敏感工程检验的只是不锈钢和镍合金材料和设备。 《压力容器安全技术监察规程（1999）》第57条规定：“奥氏体不锈钢压力容器或受压元件用于有晶间腐蚀介质场合时，必须在图样上提出抗晶间腐蚀检验或热处理要求。”含铬和（或）钼的镍合金可看作是铬镍不锈钢的延续。不锈钢和镍合金制压力容器的设计制造应为保证容器不产生晶间腐蚀失效事故而采取必要的措施同时应正确地进行晶间腐蚀敏感性检验。我国GB/T 21433—2008《不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验》以及JB/T 4756—2006《镍及镍合金制压力容器》附录D（规范性附录）：《镍合金容器的晶间腐蚀敏感性检验》即为贯彻执行“容规”该规定的两个具体标准。 表1 各国不锈钢晶间腐蚀敏感性试验方法标准 国家、组织 标准号 标准名称 ISO ISO 3651-（1～2）：1998（E） 不锈钢晶间腐蚀性能的检验 —第1部分：奥氏体和铁素体-奥氏体（双相） 不锈钢在硝酸介质中测定失重的腐蚀试验（Huey法） —第2部分：铁素体、奥氏体和铁素体-奥氏体 （双相）不锈钢在含硫酸的介质中的腐蚀试验 欧盟 EN ISO 3651（1～2）：1998 德 DIN EN ISO 3651（1～2）：1998 法 NF EN ISO 3651（1～2）：1998 英 BS EN ISO 3651（1～2）：1998 美 ASTM A262—1998 检验奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的标准方法 ASTM A763—1993（1999） 检验铁素体不锈钢晶间腐蚀性的标准方法 俄 ГОСТ 6032—1989 耐蚀钢与合金的晶间腐蚀性能的试验方法 表1国家、组织 标准号 标准名称 日 JIS G0571—1980 不锈钢的10%草酸浸蚀试验方法 JIS G0572—1984 锈钢的硫酸硫酸铁腐蚀试验方法 JIS G0573—1999 不锈钢的65%硝酸腐蚀试验方法 JIS G0574—1980 不锈钢的硝酸氢氟酸腐蚀试验方法 JIS G0575—1999 不锈钢的硫酸硫酸铜腐蚀试验方法 JIS G0580—1986 不锈钢的电化学再活化率测定方法 中GB/T 4334.1—2000 不锈钢10%草酸浸蚀试验方法 GB/T 4334.2—2000 不锈钢硫酸硫酸铁腐蚀试验方法 GB/T 4334.3—2000 不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法 GB/T 4334.4—2000 不锈钢硝酸氢氟酸腐蚀试验方法 GB/T 4334.5—2000 不锈钢硫酸硫酸铜腐蚀试验方法 表2 各国镍合金晶间腐蚀敏感性试验方法标准 国家、组织 标准号