MG电玩冰球突破

在工程结构中，一般需要将不同的结构件相互连接，缝隙是不可避免的，如：不同结构件之间的连接，如金属和金属之间的铆接、搭焊、螺纹连接，以及各种法兰盘之间的衬垫等金属和非金属之间的接触。特别是管壳式换热器的管板和管束间，无论采取何种胀接方式，缝隙是不可避免的。缝隙腐蚀与空穴、垫片下、搭接缝、表面沉积物以及螺帽、铆钉帽下的缝隙内存在的少量静止的溶液有关。环境中的腐蚀性液体可以进入到这些缝隙中，但又不能自由流动，因此，造成了这种特殊的腐蚀形式。几乎所有的金属都可能产生缝隙腐蚀，但以依赖钝化而耐蚀的金属，如不锈钢、铝合金、钛合金等更容易产生这种腐蚀。几乎所有的腐蚀介质（包括淡水）都能引起金属的缝隙腐蚀，而含Cl-的溶液通常是缝隙腐蚀最敏感的介质。在压力容器上，常发生在各种开孔的法兰密封垫下、管壳式换热器的管板孔内、覆盖层破损处、螺栓连接的接合部和螺纹结合部等处。缝隙是引起腐蚀的主要设计缺陷，也是许多压力容器在设计中难以避免的，特别是结构的连接处和支撑处。

一、缝隙腐蚀定义

缝隙腐蚀又称间隙腐蚀，是电解质溶液中，在金属与金属或金属和非金属之间构成狭窄的缝隙内，介质的迁移受到阻滞时而产生的一种局部腐蚀形态。金属表面上由于存在异物或结构上的原因而形成缝隙，使缝隙内的物质迁移困难所引起的缝隙内金属产生的一种局部腐蚀形态，称为缝隙腐蚀。缝隙包括金属与金属间形成的缝隙、金属与作为法兰盘连接垫圈等的非金属材料（塑料、橡胶、玻璃、纤维板等）接触所形成的缝隙，以及腐蚀产物、砂粒、灰尘、污物、海生物等沉积或附着在金属表面上所形成的缝隙等，在一定电解质溶液中都会在缝隙的局部范围内产生严重的腐蚀。沉积在金属表面的腐蚀产物、沉积物、碎屑、污泥和结垢等沉积物引起的腐蚀，又称垢下腐蚀。在金属表面有机覆盖层下所见到的丝状（纤维状）腐蚀（filiform corrosion）也是一种特殊的缝隙腐蚀形式。

二、缝隙腐蚀对压力容器的危害

由于缝隙腐蚀是发生在电解质溶液中（特别是含有Cl-的介质中），在狭窄的金属与金属或金属与非金属缝隙表面之间局部腐蚀。这种腐蚀能够破坏机械连接的完整性和设备的密封性，使设备的正常运行造成严重的故障或失效以至于酿成破坏性的事故。缝隙腐蚀往往发生在螺栓、垫片、设备与接管的法兰面等机械连接的构件所形成的缝隙部位，管壳式换热器管板与管束连接部位，设备焊接缺陷如未焊透和咬边等也是缝隙腐蚀的多发部位。这些部位通常存在较大的工作应力或焊接残余应力，在应力作用下，缝隙腐蚀可使局部介质形成材料的SCC敏感环境，腐蚀转变SCC敏感性，加速了结构的破坏。另外，在设备运行中产生的腐蚀产物、沉积物、碎屑、污泥和结垢附着在金属表面形成的缝隙也会发生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀不只限于不锈钢，在包括钛、铝、铜和镍基合金等许多合金系列中都会发生，如氯碱工业钛设备常发生缝隙腐蚀。与点蚀所造成的危害一样，缝隙腐蚀也会造成设备腐蚀穿透，物料泄漏。对于换热器会造成列管穿孔，换热器中的介质污染，换热器温度和压力的失稳等，同样造成设备失效和停车事故或环境污染以及威胁安全生产等，是管壳式换热器的主要失效形式之一。如，核电站的蒸汽发生器管子发生损坏的一种重要形式是“压凹腐蚀”,它是由于蒸汽发生器的镍基合金（如,Inconel 600）传热管与原先采用的碳钢管板（或支撑板）之间形成了环形缝隙，碳钢管板在高温水中发生缝隙腐蚀，比基体金属大1倍左右的腐蚀产物挤压传热管管壁而造成管径减小，产生凹痕的现象。由于应力的作用，还易导致管子破裂，严重影响核电站的安全运行。垢下腐蚀速率一般较全面腐蚀快1个数量级以上，常造成腐蚀部位的穿孔，是造成换热器等压力容器常见的失效形式之一。缝隙腐蚀将减小部件的有效几何尺寸，降低吻合程度。缝内腐蚀产物的体积增大，形成局部应力，并使装配困难。

三、缝隙腐蚀形貌

缝隙腐蚀按其表现出来的形式，可分为穿透腐蚀、丝状腐蚀、沉积腐蚀3种常见的特殊形态。缝隙腐蚀在多数情况下是宏观电池腐蚀，腐蚀形态从金属缝隙内金属的点蚀、晶间腐蚀、SCC、腐蚀疲劳到全面腐蚀都有，一般说来，耐蚀性好的材料易出现点蚀等局部腐蚀，而耐蚀性差的易出现活化态全面腐蚀。缝隙内酸化严重时，以全面腐蚀为主，酸化较弱时，易出现局部腐蚀，图4-38。缝隙或沉积物的存在往往会促进不锈钢的点蚀，发生缝隙腐蚀时，缝隙内部一般出现加速腐蚀，而缝隙外部则腐蚀较轻。但铜及铜合金由于浓差引起的腐蚀位于接近缝隙的暴露表面处，而不是在缝隙内部，即缝隙口为阳极，而缝隙内部则可成为阴极，有时还可观察到铜的沉积。垢下腐蚀，因闭塞区为酸性腐蚀，伴有氢气产生，所以在沉积物表面会产生半球状鼓包，垢下一般呈较大的腐蚀坑，严重的穿透壁厚，图4-39。与点蚀一样，受重力影响，向上的表面腐蚀较竖直和向下的表面严重。

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