外部腐蚀的原因是什么以及如何缓解？

BETH NIESER:
大家好，欢迎来到 Ask Swagelok。我是 Beth Nieser，和我在一起的是 Buddy Damm，他是世伟洛克冶金部门的高级科学家。

Buddy，您已经向我们介绍了海上石油和天然气应用中的腐蚀问题。您还提到了内部影响和外部影响的腐蚀。您能解释一下外部影响腐蚀的不同类型以及一些缓解措施吗？

BUDDY DAMM:
好的。一种常见的外部影响腐蚀是均匀腐蚀。顾名思义，就是均匀地腐蚀消耗材料。缓解这种情况的办法包括使用厚实的组件，使其在腐蚀过程中仍能正常使用。

您也可以给组件上漆，或者选择耐腐蚀性更强的合金。

另一种常见的海上腐蚀是电化学腐蚀。当两种不同的金属连接在一起时就会发生，例如用螺栓将板材固定在一起。如果一种材料比另一种更容易腐蚀，这种连接方式会加速腐蚀。缓解方法是精心选择材料，避免过强的电偶作用。

下一种腐蚀是局部影响腐蚀，包括点蚀和缝隙腐蚀。大多数金属表面会形成一层钝氧化膜，提供一定的防腐蚀保护。不锈钢中的铬含量增强了这种氧化层。使用铬含量较高的钢材可以形成更坚固的钝化膜，更好地抵御点蚀和缝隙腐蚀。

另一种常见腐蚀是氯化物应力腐蚀开裂。如果组件处于应力之下，并暴露在富含氯化物的环境中，如海水中的溶解盐，应力与氯化物的结合会侵蚀材料并导致开裂。缓解方法是增加材料中的镍含量。

因此，对于局部腐蚀和氯化物应力腐蚀开裂，世伟洛克规定我们的材料必须具有更强的化学性能。ASTM 标准对铬的要求是 16–18 wt%，而我们规定最低为 17%。ASTM 对镍的要求是 10–14%，我们规定最低为 12%。

此外，我们还提供一系列铬、钼、氮和镍含量更高的其他合金，所有这些都能增强耐腐蚀性。

在海上还会发生其他一些重要情况。其中之一是微动腐蚀，发生在两个滑动组件相邻时，比如两根管子。磨损与腐蚀同时发生就会产生微动腐蚀。设计管道时应避免这种接触，并以一定间隔支撑管子。

海上钻井平台还可能出现疲劳问题。周期性加载会累积疲劳损伤，如果发生在腐蚀性环境中，疲劳损伤会加速。举例来说，如果有一根管子从压缩机中伸出，以一定间隔支撑它可以减少振动和循环载荷，并提高抗疲劳性。

一个重要启示是，在不锈钢合金中添加某些元素有助于减轻某些类型的腐蚀。就局部腐蚀而言，增加铬、钼和氮的含量可提高氧化钝化层的抗腐蚀能力，帮助避免点蚀和缝隙腐蚀。

在氯化物应力腐蚀开裂方面，增加钢中的镍含量可提高抗腐蚀能力。此外，还可以使用镍基合金，有效防止氯化物应力腐蚀开裂。

还有一种解决方案是使用双相不锈钢。它的镍含量相对较低，但铬含量较高，形成铁素体和奥氏体共同组成的双相微结构。这种合金具有优异的抗氯化物应力腐蚀开裂性能。

BETH NIESER:
好的，很好。谢谢您提供的信息。感谢大家参加 Ask Swagelok。