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La résistance à la corrosion du tee en acier à deux phases est généralement stable dans des conditions d'utilisation normales, mais dans le processus d'utilisation à long terme,sa résistance à la corrosion peut diminuer dans une certaine mesure en raison de facteurs environnementaux, conditions d'utilisation ou maintenance inappropriée.
Premièrement, les principaux facteurs qui influent sur la résistance à la corrosion
1La stabilité du matériau lui-même
Les changements de microstructure: la résistance à la corrosion de l'acier duplex (comme 2205, 2507) et son rapport de deux phases d'austénite et de ferrite (généralement proche de 1:1) sont étroitement liés.
Fonctionnement à long terme à des températures élevées (par exemple, supérieures à 300 °C): cela peut entraîner la précipitation de phases intermétales (par exemple, phase σ, phase χ),qui sont des phases fragiles et dures qui réduisent non seulement la ténacité du matériau, mais consomment également des éléments résistants à la corrosion tels que le chrome et le molybdène dans la matrice, formant des zones pauvres en chrome et accélérant ainsi la corrosion (par exemple la corrosion intergranulaire).
Zone de soudage affectée par la chaleur: si l'apport thermique du processus de soudage est trop élevé ou si le taux de refroidissement est inapproprié,il peut entraîner des anomalies organisationnelles locales (comme une ferrite excessive ou un grain d'austénite grossier), qui peut devenir le point de départ de la corrosion après une utilisation prolongée.
Stabilité élémentaire: l'élément azote (N) dans l'acier duplex peut être solidement dissous dans l'austénite pour améliorer la résistance aux crevasses.si le matériau en cours de transformation ou d'utilisation est dû à une dénitrogénation à haute température, peut réduire la résistance à la corrosion.
2. Changements dans l'environnement corrosif
Propriétés moyennes:
Si la concentration des ions corrosifs du milieu (tels que le Cl-, S2-) augmente, la valeur du pH diminue ou la température augmente, la résistance à la corrosion du matériau peut être dépassée.entraînant une vitesse de corrosion accélérée.
La présence de particules solides dans le milieu (tels que le sable, les scories) peut être due à la corrosion par nettoyage (effet synergique d'usure + corrosion) pour accélérer les dommages à la surface, l'exposition du métal frais,réduire la résistance à la corrosion.
Stress: Bien que l'acier duplex soit meilleur que l'acier inoxydable austénitique en matière de résistance à la corrosion par contrainte, mais dans le stress alternatif à long terme ou le stress résiduel (tels que les vibrations des pipelines,les contraintes d'installation), peut entraîner une fissuration par corrosion par contrainte (SCC), en particulier dans les environnements contenant du Cl présentant un risque plus élevé.
3Dommages à la surface et maintenance
Dommages mécaniques: les rayures, les crevasses, etc. sur les surfaces causées par le transport, l'installation ou l'entretien peuvent devenir une source de corrosion (par exemple, le point de départ des crevasses),et la corrosion au niveau des dommages peut s'étendre après une utilisation à long terme.
Dégradation du film d'oxyde: le film de passivation (Cr2O3, etc.) sur la surface de l'acier duplex est la principale barrière à la résistance à la corrosion.des supports corrosifs attachés pendant une longue période, peut endommager le film de passivation, entraînant une corrosion localisée (comme la corrosion des fissures).
Maintenance insuffisante: ne pas nettoyer régulièrement les dépôts dans le pipeline, ne pas réparer les pièces endommagées,ou non conforme aux exigences de maintenance des revêtements anticorrosion (tels que les revêtements revêtus), peut accélérer le processus de corrosion.
Deuxièmement, la performance spécifique de la diminution de la résistance à la corrosion
1. corrosion localisée
Corrosion des crevasses/fentes: dans l'environnement contenant du Cl, après une utilisation prolongée, si le film de passivation de surface est cassé localement, des crevasses peuvent se former,et puis à la profondeur de l'expansion.
Corrosion intergranulaire: si le matériau précipite des carbures (par exemple Cr23C6) ou des phases intermétales aux limites des grains à la suite d'une température élevée ou d'un soudage,et la teneur en chrome près des limites des grains diminue, la corrosion intergranulaire peut se produire dans un milieu spécifique, détruisant la structure du matériau.
2. corrosion uniforme
Dans les acides forts, les alcalis et autres milieux corrosifs puissants, si la résistance à la corrosion du matériau est proche de la valeur critique, une utilisation prolongée peut entraîner un amincissement uniforme de l'épaisseur de la paroi,bien que le taux de corrosion soit lent, mais l'effet cumulé réduira la résistance et affectera finalement la sécurité.
3. Craquage par corrosion par contrainte (SCC)
L'exposition prolongée à des milieux à haute tension et corrosifs (par exemple, en milieu à haute température et haute pression contenant du Cl-) peut entraîner des micro-fissures, les fissures s'élargissant progressivement au fil du temps,éventuellement entraînant une fuite ou une fracture.
Comment ralentir le déclin de la résistance à la corrosion?
1Sélection et conception raisonnables des matériaux
Selon les caractéristiques du milieu, pour choisir la qualité appropriée d'acier duplex:
Environnement peu corrosif: acier duplex 2205 (concentration de Cl ≤ 2000 ppm);
Environnement hautement corrosif: acier super duplex 2507 (concentration de Cl ≤ 10000 ppm).
Éviter la concentration des contraintes: optimiser la conception des tuyaux, réduire les turbulences et les chocs au départ et réduire les contraintes mécaniques et thermiques.
2Contrôle de la qualité du traitement et du soudage
Évitez les rayures de surface pendant le traitement et procédez au polissage de surface ou à la passivation par décapage après le moulage pour restaurer le film de passivation.
Lors du soudage, adopter un procédé à faible chaleur (comme le soudage TIG), contrôler la température entre couches ≤ 150 °C,et effectuer des essais non destructifs (tels que la détection de défauts de pénétration) après le soudage pour s'assurer qu'il n'y a pas de défauts de soudage (tels que la porosité, non fondue).