不锈钢厚壁管的腐蚀与防护
在石油化工设备中，厚壁不锈钢管因其良好的热塑性和耐腐蚀性能被广泛使用，但在一定的介质条件下，如点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等，可能会发生腐蚀和损坏。
应力腐蚀开裂是一种无预警发生的腐蚀破坏形式，破坏速度快，破坏更严重。 由于脆性断裂的不可预测性，对化工设备的安全长期运行构成严重威胁。 因此，有必要研究厚壁不锈钢管应力腐蚀的原因，并采取有效的防护措施。
1 应力腐蚀的特点及机理
厚壁不锈钢管 是特定腐蚀因素和拉应力共同作用下的腐蚀开裂，开裂时的应力低于材料本身的强度极限，断口宏观形貌为脆性断口。 一般认为，在拉应力的作用下，附着在金属材料表面的钝化膜破裂，形成凹坑和裂纹源，使金属材料暴露在腐蚀环境中。
在拉应力的反复作用下，新生成的钝化膜不断破裂。 ，裂纹沿拉应力方向继续扩展，在裂纹尖端的闭塞区产生氢，氢扩散到金属中引起催化作用，在拉应力作用下发生脆性断裂。 脆性裂纹继续沿深度扩展，直到金属材料断裂并失效。
2 应力腐蚀的影响因素
2.1 腐蚀性介质
造成厚壁不锈钢管应力腐蚀的介质有很多。 石化行业常见的有以下几种：氯离子、碱液、多硫酸、硫化氢水溶液、硫酸根、硝酸根、氟离子水溶液等。厚壁不锈钢管应力腐蚀事故多发由氯离子引起。 氯离子应力腐蚀必须满足介质为中性环境且含有氧化剂或溶解氧。 应力腐蚀速率随着氯离子浓度的增加而增加。
当腐蚀介质在50～200℃时，发生应力腐蚀的趋势最大。 碱液应力腐蚀也需要在好氧条件下发生。 当碱液温度达到其沸点时，会引起金属材料的应力腐蚀开裂。 应力腐蚀速率随着碱液浓度的降低而减慢。 当碱液浓度低于50%时，几乎不再发生应力腐蚀。
硫氰酸多由设备停机检修时金属表面硫化铁和潮湿环境空气中的氧、水等产生。 当厚壁不锈钢管处于敏化状态并存在拉应力时，金属材料与连多硫酸盐接触后可能产生应力腐蚀。 多硫酸应力腐蚀也与pH值有关。 当 pH 值大于 5 时，应力腐蚀发生的概率较小，且应力腐蚀随着 pH 值的降低而加速。
2.2压力
引起厚壁不锈钢管应力腐蚀的应力主要来自工作载荷、设备加工过程中的残余应力、热应力和装配应力。 其中，残余应力造成的损伤占应力腐蚀的比例最大，约占80%。 在设备加工和安装过程中，残余应力是不可避免的。
最常见的残余应力是焊接残余应力、冷加工和弯曲引起的残余应力和膨胀管引起的残余应力。 残余应力越大，越容易引起应力腐蚀开裂。