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玻璃钢防腐工程中对应力腐蚀的考虑

2019-03-02
 玻璃钢防腐工程中对应力腐蚀的考虑
1.在玻璃钢防腐工程中应力腐蚀破裂(SCC)是材料在外应力和腐蚀介质共同作用下产生的一种破坏形式,而且往往表面没有严重均匀腐蚀就产生开裂,因此是一种危险的腐蚀形态。并不是所有的“金属-环境”组合都会发生应力腐蚀破裂,而只有在拉应力条件下才能产生(近年有些作者认为压应力在一定条件下也会产生应力腐蚀破裂)。因此,在玻璃钢防腐工程设计时首先要尽力避免会产生应力腐蚀破裂的“金属-环境”组合。但完全避免是有困难的,这时,就必须仔细在结构、强度以及加工方法上采取措施,尽量减轻或避免应力。(拉应力的来源很多,在特定腐蚀环境下,除外载荷外,还可能有加工和焊接的残余应力、温差引起的热应力。
2.应力腐蚀的临界应力对于是否存在一个与温度、环境、材料有关的产生应力腐蚀破裂的最小应力值问题,在理论上尚没有统一的看法。但是在许多情况下,通过实验并将结果加以处理,可以看出这个趋势。这在工程设计上是很管用的,可以将它像疲劳强度极限,持久强度等一样用于设备设计中,作为一种破坏形式的临界应力值来考虑。图1-5是它的理论表示,图1-6是几种不锈钢实际测定值。在使用各种资料提供的数据时要注意,有些条件下这个数值很低,如图1-6中304、304L铬镍奥氏体不锈钢,在沸腾MgCl2溶液中临界应力值仅为78.5~98.1MPa,其次,这类数值往往是在实验室内用静拉伸试件测得的,实际使用时,载荷有时会有波动,而且往往还有热应力、残余应力等附加应力。
3.应力腐蚀界限强度因子K由于在实际设备上往往不可避免地会存在裂纹或类似裂纹的缺陷,如表面裂纹、焊接裂纹、未焊透、夹渣等,因而光滑试件的试验结果往往与实际情况出现误差,因此在处理这种情况下的应力腐蚀问题时,同其他强度问题一样要采用断裂韧性指标,即“应力腐蚀界限强度因子Ksc(单位:N/mm)”,它定义为在一定时间周期内不产生应力腐蚀破裂的最大初始应力强度因子。也就是说如果设备的初始应力强度因子K<Kc就可以在这个周期内不致产生应力腐蚀破裂,有了这个数值,在设计时,一方面可以用来在技术条件中规定探伤检验的要求和最大初始缺陷的几何尺寸,以及核算允许应力数值,另一方面比值K∞/K还是衡量材料对应力腐蚀敏感性的一个指标。数值愈大材料的SCC敏感程度愈小。
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