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3 孔蝕失效及預防措施
3. 1 孔蝕失效機理
在壓力容器表面的局部地區,出現向深處腐蝕的小孔,其余地區不腐蝕或腐蝕輕微,這種腐蝕形態稱為小孔腐蝕(也稱點蝕) 。點蝕一般在靜止的介質中容易發生。具有自鈍化特性的金屬在含有氯離子的介質中,經常發生孔蝕。蝕孔通常沿著重力方向或橫向方向發展,孔蝕一旦形成,具有深挖的動力,即向深處自動加速。含有氯離子的水溶液中,不銹鋼表面的氧化膜便產生了溶解,其原因是由于氯離子能優先有選擇地吸附在氧化膜上,把氧原子排掉,然后和氧化膜中的陽離子結合成可溶性氯化物,結果在基底金屬上生成孔徑為20μm～30μm 小蝕坑,這些小蝕坑便是孔蝕核。在外加陽極極化條件下,只要介質中含有一定量的氯離子,便可能使蝕核發展成蝕孔。在自然條件下的腐蝕,含氯離子的介質中含有氧或陽離子氧或陽離子氧化劑時,能促使蝕核長大成蝕孔。氧化劑能促進陽極極化過程,使金屬的腐蝕電位上升至孔蝕臨界電位以上。蝕孔內的金屬表面處于活化狀態,電位較負,蝕孔外的金屬表面處于鈍化狀態,電位較正,于是孔內和孔外構成一個活態———鈍態微電偶腐蝕電池,電池具有大陰極小陽極面積比結構,陽極電流密度很大,蝕孔加深很快,孔外金屬表面同時受到陰極保護,可繼續維持鈍化狀態。孔內主要發生陽極溶解:
Fe →Fe2 + + 2e ,
Cr →Cr3 + + 3e ,
Ni →Ni2 + + 2e 。
介質呈中性或弱堿性時,孔外的主要反應為:
O2 + H2O + 2e →2OH- 。
