碱脆，设备管道腐蚀的杀手（附10个预防措施）

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    海川化工论坛的海友有过一个关于“碱液槽碱脆”的问题，今天我们来和大家一起分享关于碱脆的原因、碱脆的预防措施。

                                                                                                                                                                         ——海小川

    一、什么叫做碱脆？碱脆一般发生在什么场合？

    金属及合金材料在碱性溶液中，由于拉应力和腐蚀介质的联合作用而产生的开裂。它是应力腐蚀破裂的一种类型。碱脆主要发生在锅炉水因软化处理带来碱性并在锅炉缝隙里浓缩造成的锅炉破裂，也发生在接触苛性碱的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢设备上。

    钢的碱脆，一般要同时具备3个条件。

    一是较高浓度的氢氧化钠溶液。试验指出，浓度大于10％的碱液即足以引起钢的碱脆。

    二是较高的温度，碱脆的温度范围较宽，但最容易引起碱脆的温度是在溶液的沸点附近。

    三是拉伸应力，可以是外载荷引起的应力，也可以是残余应力，或者是两者的联合作用。拉伸应力的大小虽然是碱脆的一个影响因素，但更重要的因素是应力的均匀与否，局部的拉伸应力最容易引起碱脆。

    碱脆的危险性在于这种腐蚀发生的初期不易发现，不形成溃疡点，也不使金属变薄。当一旦有这种腐蚀时，金属很快遭到破坏。当察觉发生裂纹时，金属损伤已经达到严重程度，而金属的机械性能（如塑性、抗拉强度等）一般不发生任何变化。

    二、既然碱脆如此危险？选材时该怎么选择？

    （1）碱液管道优先选用碳钢，但碱液温度和浓度超过下表值时，应采用碳钢+焊后热处理的选材方案。

    （2）当碱液的浓度和温度超过下表值时，应考虑采用高合金钢（低碳奥氏体不锈钢或超低碳奥氏体不锈钢）。

    具体可参考下图：

    三、除了选材时注意，生产中防止碱脆的措施还有哪些？

    （1）添加抑制剂，如磷酸三钠、硝酸钠等；

    （2）尽可能降低作业温度；

    （3）尽可能降低介质浓度，比如某些装置将碱调和成30%浓度后再输送，避开高浓度碱液的腐蚀敏感区；

    （4）布管时注意柔性，尽量将负荷应力降低；

    （5）进行消除应力的热处理，除去焊接、装配、加工时产生的残余应力；

    （6）增强管道焊缝抗蚀能力，改进焊接工艺，比如采用氩弧焊打底+手工电弧焊的焊接工艺，减少未焊透缺陷；

    （7） 加强伴热线使用管理，控制管道和内碱液温度，必要时采用电伴热以便温度控制。避免盲目增加伴热导致的碱脆发生；

    （8）改进堵漏方法碱液发生开裂后，需及时进行堵漏，但决不能使用原地堆焊或 包盒子的办法，因为这样焊接电弧热量使管内残存碱液温度升高，引发新的应力腐蚀破裂。应将泄漏处割开，排净残液，然后再重新焊接，且一定要焊透，这样方能将漏点堵住。

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