腐蝕的危害性是十分普遍的，而且也是十分嚴重的。腐蝕會造成重大的直接或間接損失，會造成災難性重大事故，而且危及人身安全。因腐蝕而造成的生產設備和管道的跑、冒、滴、漏，會影響生產裝置的生產周期和設備壽命，增加生產成本，同時還會因有毒物質的泄漏而污染環境，危及人類健康。
一、根據(ju)腐蝕發生(sheng)的機理分類(lei)
根據腐蝕(shi)發(fa)生的機理，可將其分(fen)為化(hua)學腐蝕(shi)、電化(hua)學腐蝕(shi)和物理腐蝕(shi)三大類。
1. 化學腐蝕(shi)（Chemical Corrosion）
化(hua)學腐蝕(shi)(shi)是指(zhi)金(jin)屬表面與非電解(jie)質直接發生純化(hua)學作用(yong)而引起的破壞。金(jin)屬在(zai)高(gao)(gao)溫氣體(ti)中的硫腐蝕(shi)(shi)、金(jin)屬的高(gao)(gao)溫氧化(hua)均屬于化(hua)學腐蝕(shi)(shi)。
2. 電化學腐(fu)蝕（Electrochemical Corrosion）
電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)(shi)指(zhi)金屬表面(mian)與離(li)子(zi)導電(dian)的(de)介質發生電(dian)化(hua)學(xue)反應而引起的(de)破壞。電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)(shi)最普(pu)遍、最常見的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)，如金屬在(zai)大氣、海水、土(tu)壤和各(ge)種電(dian)解質溶液(ye)中的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)都(dou)屬此類。
3. 物理(li)腐蝕（Physical Corrosion）
物(wu)理腐蝕是(shi)指(zhi)金(jin)屬(shu)由(you)于單純的(de)(de)物(wu)理溶(rong)解而引起的(de)(de)破壞。其(qi)特點是(shi)：當低熔點的(de)(de)金(jin)屬(shu)溶(rong)入(ru)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)中時，會(hui)對金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)產生“割裂”作用。由(you)于低熔點的(de)(de)金(jin)屬(shu)強(qiang)度一般較低，在受力狀態下它(ta)將(jiang)優先(xian)斷裂，從(cong)而成為金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)裂紋源(yuan)。應(ying)該(gai)說，這(zhe)種腐蝕在工程中并不多見。
二(er)、根據(ju)腐(fu)蝕形(xing)態分類(lei)
按(an)腐蝕(shi)(shi)形(xing)態分(fen)類，可(ke)分(fen)為全面腐蝕(shi)(shi)、局部腐蝕(shi)(shi)和應力腐蝕(shi)(shi)三(san)大類。
1. 全面(mian)腐蝕（General Corrosion）
全面腐(fu)蝕也稱均勻腐蝕，是在管道較大面積上產生的程度基本相同的腐蝕。均勻腐蝕是危險性最小的一種腐蝕。
①. 工程中往往是給出足夠的腐蝕余量就能保證材料的機械強度(du)和使用壽命(ming)。
②. 均(jun)勻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)常用(yong)單位(wei)時間內腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)介質對金屬(shu)(shu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)深(shen)度或(huo)金屬(shu)(shu)構(gou)件(jian)的(de)壁厚(hou)減薄量（稱為腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)）來評定。SH3059標準中規定：腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)不(bu)超過0.05mm/a的(de)材(cai)(cai)料(liao)為充分耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)；腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)為0.05～0.1mm/a的(de)材(cai)(cai)料(liao)為耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)；腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)為0.1～0.5mm/a的(de)材(cai)(cai)料(liao)為尚耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)；腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)超過0.5mm/a的(de)材(cai)(cai)料(liao)為不(bu)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)材(cai)(cai)料(liao)。
2. 局(ju)部腐(fu)蝕（Local Corrosion）
局部腐蝕又稱非均勻腐蝕，其危害性遠比均勻腐蝕大，因為均勻腐蝕容易被發覺，容易設防，而局部腐蝕則難以預測和預防，往往在沒有先兆的情況下，使金屬構件突然發生破壞，從而造成重大火災或人身傷亡事故。局部腐蝕很普遍，據統計，均勻腐蝕占整個腐蝕中的17.8%，而局部腐蝕則占80%左右。
a. 點蝕（Pitting）
①. 集中在全局表面個別小點上的深度較大的腐蝕稱為點(dian)蝕，也稱孔蝕(shi)。蝕孔直徑等于或小于深度。蝕孔形態如圖1所示。
圖(tu)1 點蝕孔的各種剖面形狀（選自ASTM標準）
②. 點蝕是不銹鋼管道最具有破壞性的隱藏的腐蝕形態之一。奧氏體不銹鋼管道在輸送含氯離子或溴離子的介質時最容易產生點蝕。不銹鋼管道外壁如果常被海水或天然水潤濕，也會產生點蝕，這是因為海水或天然水中含有一定的氯離子。
③. 不銹鋼的點蝕過程可分為蝕孔的形成和蝕孔的發展兩個階段。 鈍化膜的不完整部位（露頭位錯、表面缺陷等）作為點蝕源，在某一段時間內呈活性狀態，電位變負，與其鄰近表面之間形成微電池，并且具有大陰極小陽極面積比，使點蝕源部位金屬迅速溶解，蝕孔開始形成。 已形成的蝕孔隨著腐蝕的繼續進行。小孔內積累了過量的正電荷，引起外部 Cl- 的遷入以保持電中性，繼之孔內氯化物濃度增高。由于氯化物水解使孔內溶液酸化，又進一步加速孔內陽極的溶解。這種自催化作用的結果，使蝕孔不斷地向深處發展，如圖2所示。
④. 溶液滯留容易產生點蝕；增加流速會降低點蝕傾向，敏化處理及冷加工會增加不銹鋼點蝕的傾向；固溶處理能提高不銹鋼耐點蝕的能力。鈦的耐點蝕能力高于奧氏體不銹鋼(gang)。
⑤. 碳鋼(gang)管(guan)道也發生點蝕(shi)，通常是(shi)(shi)在蒸(zheng)汽系(xi)統(tong)（特別是(shi)(shi)低壓(ya)蒸(zheng)汽）和(he)熱水系(xi)統(tong)，遭受溶解(jie)氧(yang)的腐(fu)蝕(shi)，溫度在80～250℃間(jian)最為嚴重。雖然蒸(zheng)汽系(xi)統(tong)是(shi)(shi)除氧(yang)的，但由(you)于操作(zuo)控制不嚴格，很難保證溶解(jie)氧(yang)量不超標，因此溶解(jie)氧(yang)造成(cheng)碳鋼(gang)管(guan)道產生點蝕(shi)的情(qing)況經常會發生。
b. 縫(feng)隙腐蝕（Crevice Corrosion）
當管道輸送的物料為電解質溶液時，在管道內表面的縫隙處，如法蘭墊片處、單面焊未焊透處等，均會產生縫隙腐蝕。一些鈍性金屬如不銹鋼、鋁、鈦等，容易產生縫隙腐蝕。 縫隙腐蝕的機理，一般認為是濃差腐蝕電池的原理，即由于縫隙內和周圍溶液之間氧濃度或金屬離子濃度存在差異造成的。縫隙腐蝕在許多介質中發生，但以含氯化物的溶液中最嚴重，其機理不僅是氧濃差電池的作用，還有像點蝕那樣的自催化作用，如圖3所示。
圖3 縫隙腐蝕(shi)的機理
c. 焊接(jie)接(jie)頭的腐(fu)蝕
通常發(fa)生于不銹(xiu)鋼管道，有三種(zhong)腐蝕形式。
①. 焊(han)肉被腐蝕(shi)成海綿狀，這是奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)發生(sheng)的δ鐵素體(ti)選擇性腐蝕(shi)
為改善焊接性(xing)能，奧氏體(ti)(ti)不銹鋼通常要求焊縫含有3%～10%的(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)組織，但在某些強腐蝕(shi)性(xing)介質中則會發生δ鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)選擇性(xing)腐蝕(shi)，即腐蝕(shi)只(zhi)發生在δ鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)（或進(jin)一(yi)步(bu)分解為σ相(xiang)），結果(guo)呈海綿狀。
②. 熱影(ying)響區腐蝕
造成這種腐蝕的原因，是焊接過程中這里的溫度正好處在敏化區，有充分的時間析出碳化物，從而產生了晶間腐蝕。 晶間腐蝕是腐蝕局限在晶界和晶界附近而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕形態，其結果將造成晶粒脫落或使材料機械強度降低。 晶間腐蝕的機理是“貧鉻理論”。不銹鋼因含鉻而有很高的耐蝕性，其含鉻量必須要超過12%，否則其耐蝕性能和普通碳鋼差不多。不銹鋼在敏化溫度范圍內（450～850℃），奧氏體中過飽和固溶的碳將和鉻化合成 Cr23C6 ，沿晶界沉淀析出。 由于奧氏體中鉻的擴散速度比碳慢，這樣，生成 Cr23C6 所需的鉛必然從晶界附近獲取，從而造成晶界附近區域貧鉻。如果含鉻量降到12%（鈍化所需極限含鉻量）以下，則貧鉻區處于活化狀態，作為陽極，它和晶粒之間構成腐蝕原電池，貧鉻區陽極面積小，晶粒陰極面積大，從而造成晶界附近貧鉻區的嚴重腐蝕。
③. 熔合(he)線處(chu)的刀(dao)口腐蝕
一般發生在用Nb及Ti穩定的不銹鋼（347不銹鋼及321不銹鋼(gang)）。
刀口腐(fu)蝕大多發生在氧化性介質中。刀口腐蝕示意如圖4所示。
d. 磨損腐(fu)蝕(shi)
也稱沖刷腐蝕。當腐蝕性流體在彎頭、三通等拐彎部位突然改變方向，它對金屬及金屬表面的鈍化膜或腐蝕產物層產生機械沖刷破壞作用，同時又對不斷露出的金屬新鮮表面發生激烈的電化學腐蝕，從而造成比其他部位更為嚴重的腐蝕損傷。 這種損傷是金屬以其離子或腐蝕產物從金屬表面脫離，而不是像純粹的機械磨損那樣以固體金屬粉末脫落。 如果流體中夾有氣泡或固體懸浮物時，則最易發生磨損腐蝕。不銹鋼的鈍化膜耐磨損腐蝕性能較差，鈦則較好。蒸汽系統、H2S-H2O系統對碳鋼管道彎頭、三通的磨損腐蝕均較嚴重。
e. 冷凝液腐(fu)蝕
對于含水蒸氣的熱腐(fu)蝕性氣體管道，在保溫層(ceng)中(zhong)止處或(huo)破損處的內壁，由(you)于局部溫度降至露點(dian)以(yi)下，將發生冷(leng)凝(ning)現(xian)象，從而造成冷(leng)凝(ning)液腐(fu)蝕，即露點(dian)腐(fu)蝕。
f. 涂層破損處(chu)的局部大氣(qi)銹蝕
對(dui)于化工(gong)(gong)廠的碳(tan)鋼(gang)管線，這種腐蝕有時會很嚴(yan)重，因(yin)為化工(gong)(gong)廠區的大(da)氣中(zhong)常常含有酸性氣體，比自然大(da)氣的腐蝕性強得多(duo)。
3. 應(ying)力(li)腐(fu)蝕（Stress Corrosion）
金屬材料在拉應力和特定腐蝕介質的共同作用下發生的斷裂破壞，稱為應力腐蝕破裂。發生應力腐蝕破裂的時間有長有短，有經過幾天就開裂的，也有經過數年才開裂的，這說明應力腐蝕破裂通常有一個或長或短的孕育期。 應力腐蝕裂紋呈枯樹枝狀，大體上沿著垂直于拉應力的方向發展。裂紋的微觀形態有穿晶型、晶間型（沿晶型）和兩者兼有的混合型。 應力的來源，對于管道來說，焊接、冷加工及安裝時殘余應力是主要的。 并不是任何的金屬與介質的共同作用都引起應力腐蝕破裂。其中金屬材料只有在某些特定的腐蝕環境中，才發生應力腐蝕破裂。表1列出了容易引起應力腐蝕開裂的管道金屬材料和腐蝕環境的組合。
表1 易(yi)產生應力腐(fu)蝕(shi)開裂的金(jin)屬材料和腐(fu)蝕(shi)環境組合(he)（選自SH 3059附(fu)錄E）
a. 堿脆
金屬(shu)在(zai)堿液中的(de)應力腐蝕破裂稱堿脆。碳(tan)(tan)鋼(gang)、低合金鋼(gang)、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)等多種金屬(shu)材料皆(jie)可發(fa)生堿脆。碳(tan)(tan)鋼(gang)（含(han)低合金鋼(gang)）發(fa)生堿脆的(de)趨勢如圖(tu)5所示。
圖(tu)5 碳鋼在堿液(ye)中的應力腐蝕破裂區
由圖5可知，氫氧化鈉濃(nong)(nong)度(du)在(zai)5%以上的(de)(de)(de)全部濃(nong)(nong)度(du)范圍內碳鋼幾乎(hu)都可能產(chan)生堿脆，堿脆的(de)(de)(de)最(zui)低溫度(du)為(wei)50℃，所需堿液的(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)為(wei)40%～50%，以沸點附近的(de)(de)(de)高溫區最(zui)易(yi)發生, 裂紋(wen)呈晶間型。
奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼發生(sheng)堿(jian)(jian)(jian)(jian)脆的(de)趨勢如圖6所(suo)示。氫氧化(hua)(hua)鈉(na)濃(nong)度(du)在0.1%以(yi)上的(de)濃(nong)度(du)時(shi)18-8型(xing)(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼即可(ke)發生(sheng)堿(jian)(jian)(jian)(jian)脆。以(yi)氫氧化(hua)(hua)鈉(na)濃(nong)度(du)40%最危(wei)險，這時(shi)發生(sheng)堿(jian)(jian)(jian)(jian)脆的(de)溫(wen)度(du)為115℃左右。 超低碳不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)堿(jian)(jian)(jian)(jian)脆裂(lie)紋(wen)(wen)為穿晶型(xing)(xing)，含碳量高時(shi)，堿(jian)(jian)(jian)(jian)脆裂(lie)紋(wen)(wen)則為晶間型(xing)(xing)或混合(he)(he)型(xing)(xing)。當奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼中加(jia)入2%鉬(mu)時(shi)，則可(ke)使其(qi)堿(jian)(jian)(jian)(jian)脆界限縮(suo)小，并(bing)向堿(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)高濃(nong)度(du)區域移動(dong)。鎳和鎳基合(he)(he)金具有較高的(de)耐應(ying)力腐蝕的(de)性能，它的(de)堿(jian)(jian)(jian)(jian)脆范(fan)圍變得狹窄，而且位(wei)于高溫(wen)濃(nong)堿(jian)(jian)(jian)(jian)區。
圖6 產生應(ying)力腐蝕破裂的(de)燒(shao)堿濃(nong)度與溫度關系 注：曲線上部為危險區(qu)
b. 不銹鋼的氯離(li)子(zi)應力腐(fu)蝕破裂
氯(lv)離(li)(li)子(zi)不但能(neng)引起不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)孔(kong)蝕(shi)(shi)，更(geng)能(neng)引起不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)(lie)。 發(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)(lie)的(de)(de)臨(lin)界氯(lv)離(li)(li)子(zi)濃(nong)度隨(sui)溫度的(de)(de)上升而減小，高溫下，氯(lv)離(li)(li)子(zi)濃(nong)度只要(yao)達到(dao) 10-6 ，即能(neng)引起破(po)裂(lie)(lie)。發(fa)生(sheng)(sheng)氯(lv)離(li)(li)子(zi)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)(lie)的(de)(de)臨(lin)界溫度為70℃。 具有氯(lv)離(li)(li)子(zi)濃(nong)縮的(de)(de)條件（反(fan)復蒸干、潤濕）是最易發(fa)生(sheng)(sheng)破(po)裂(lie)(lie)的(de)(de)。工業中發(fa)生(sheng)(sheng)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)氯(lv)離(li)(li)子(zi)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)(lie)的(de)(de)情況相當普遍(bian)。 不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)氯(lv)離(li)(li)子(zi)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)(lie)不僅僅發(fa)生(sheng)(sheng)在管道的(de)(de)內壁，發(fa)生(sheng)(sheng)在管道外壁的(de)(de)事例也屢見不鮮，如圖7所示。
圖7 不銹鋼管道應力腐(fu)蝕破裂(lie)
作為(wei)管(guan)外側(ce)的(de)腐蝕因素，被(bei)認(ren)為(wei)是保(bao)(bao)溫(wen)材(cai)料的(de)問題，對保(bao)(bao)溫(wen)材(cai)料進行分析的(de)結果(guo)，被(bei)檢驗出含(han)有(you)約0.5%的(de)氯離(li)子(zi)。這個(ge)數(shu)值(zhi)可(ke)認(ren)為(wei)是保(bao)(bao)溫(wen)材(cai)料中含(han)有(you)的(de)雜質，或由(you)于(yu)保(bao)(bao)溫(wen)層破損、浸入的(de)雨水中帶入并經過濃縮的(de)結果(guo)。
c. 不銹鋼連(lian)多硫酸應(ying)力腐蝕破裂
以(yi)加氫脫硫裝置最(zui)為(wei)典型，不(bu)銹(xiu)鋼連多硫酸的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)破裂(lie)頗為(wei)引(yin)人關注。 管(guan)(guan)道在(zai)正常(chang)運(yun)行(xing)時，受(shou)硫化(hua)氫腐蝕(shi)，生(sheng)成的(de)硫化(hua)鐵，在(zai)停車(che)檢修時，與空氣(qi)中的(de)氧及水(shui)反應(ying)生(sheng)成了連多硫酸。在(zai)Cr-Ni奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)道的(de)殘余應(ying)力(li)較(jiao)大的(de)部位（焊縫熱(re)影(ying)響區、彎管(guan)(guan)部位等(deng)）產生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)裂(lie)紋。
d. 硫化物腐(fu)蝕破裂
①. 金屬在同時(shi)含(han)有(you)硫(liu)(liu)化氫及水的(de)介質(zhi)中發(fa)(fa)生(sheng)的(de)應(ying)力腐蝕(shi)破(po)裂(lie)即為硫(liu)(liu)化物(wu)腐蝕(shi)破(po)裂(lie)，簡稱硫(liu)(liu)裂(lie)。在天(tian)然氣、石油采集，加工(gong)煉制，石油化學及化肥(fei)等工(gong)業部門(men)常常發(fa)(fa)生(sheng)管道、閥門(men)硫(liu)(liu)裂(lie)事故。發(fa)(fa)生(sheng)硫(liu)(liu)裂(lie)所需的(de)時(shi)間短則幾天(tian)，長則幾個月(yue)到幾年不等，但(dan)是(shi)未見超過(guo)十年發(fa)(fa)生(sheng)硫(liu)(liu)裂(lie)的(de)事例(li)。
②. 硫裂的裂紋較粗，分支較少，多為穿晶型，也有晶間型或混合型。發生硫裂所需的硫化氫濃度很低，只要略超過 10-6 ，甚至在小于 10-6 的濃度下也會發生。
碳(tan)鋼(gang)和(he)低(di)合金鋼(gang)在20～40℃溫(wen)度范圍內對硫裂的(de)(de)敏(min)(min)感性(xing)最大(da)，奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)硫裂大(da)多發生在高(gao)溫(wen)環境中。隨著溫(wen)度升高(gao)，奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)硫裂敏(min)(min)感性(xing)增加。 在含硫化(hua)氫及水的(de)(de)介(jie)質中，如果同時含醋酸，或者(zhe)二氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)氯(lv)化(hua)鈉，或磷化(hua)氫，或砷、硒、銻(ti)、碲的(de)(de)化(hua)合物或氯(lv)離子，則對鋼(gang)的(de)(de)硫裂起促進作(zuo)用。
對于奧氏體不銹鋼的硫裂，氯離子和氧起促進作用，304L不銹鋼和316L不銹(xiu)鋼(gang)對硫裂的敏感性有如下的關系：H2S+H2O＜H2S+H2O+Cl- ＜H2S+H2O+ Cl- +O2 （硫裂的敏感性由弱到強）。 對于碳鋼和低合金鋼來說，淬火+回火的金相組織抗硫裂最好，未回火馬氏體組織最差。鋼抗硫裂性能依淬火+回火組織→正火+回火組織→正火組織→未回火馬氏體組織的順序遞降。
鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)強度(du)(du)越高，越易發(fa)(fa)生(sheng)硫裂。鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)越高，越易發(fa)(fa)生(sheng)硫裂。在發(fa)(fa)生(sheng)硫裂的(de)(de)(de)事故中，焊縫(feng)(feng)特別是(shi)熔(rong)合線(xian)是(shi)最(zui)易發(fa)(fa)生(sheng)破裂的(de)(de)(de)部位，這(zhe)是(shi)因(yin)為這(zhe)里(li)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)最(zui)高。 NACE對(dui)碳鋼(gang)(gang)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)進(jin)行了嚴格的(de)(de)(de)規(gui)定：≤200HB。這(zhe)是(shi)因(yin)為焊縫(feng)(feng)硬(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)分(fen)布(bu)比母材復(fu)雜，所以對(dui)焊縫(feng)(feng)硬(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)規(gui)定比母材嚴格。焊縫(feng)(feng)部位常發(fa)(fa)生(sheng)破裂，一方面(mian)是(shi)由于(yu)焊接殘余應(ying)力的(de)(de)(de)作用，另一方面(mian)是(shi)焊縫(feng)(feng)金屬、熔(rong)合線(xian)及熱影響區出現淬硬(ying)組織的(de)(de)(de)結(jie)果。為防止硫裂，焊后(hou)進(jin)行有效的(de)(de)(de)熱處理十分(fen)必要(yao)。
e. 氫損(sun)傷(shang)
氫滲透進入金屬內部而造成(cheng)金屬性能(neng)劣化稱(cheng)為氫損傷，也(ye)稱(cheng)氫破壞。
氫(qing)損傷可(ke)分為四(si)種不同類型：氫(qing)鼓泡(pao)、氫(qing)脆、脫碳和氫(qing)腐蝕。
①. 氫鼓泡及氫誘發階(jie)梯裂紋。
主要(yao)發生(sheng)在含濕硫(liu)化氫的介質中。
硫化氫在(zai)水(shui)中離解(jie)：
鋼在硫(liu)化氫水溶液中發生電(dian)化學腐蝕：
由上述過程可(ke)以看出，鋼在(zai)這種環(huan)境中，不僅會由于陽極反應而發生(sheng)一般腐蝕，而且由于S2-在(zai)金屬(shu)(shu)表面的吸附對氫(qing)(qing)原(yuan)子復合氫(qing)(qing)分子有阻礙作用，從而促進氫(qing)(qing)原(yuan)子向金屬(shu)(shu)內滲透。
當氫原子(zi)向(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)中滲透擴散時，遇到(dao)了裂(lie)縫、分層、空隙、夾渣等(deng)缺陷，就聚集(ji)起(qi)來結(jie)合(he)成(cheng)氫分子(zi)造成(cheng)體積膨脹，在鋼(gang)(gang)材內部產生(sheng)(sheng)極大壓力（可達數(shu)百兆帕）。 如(ru)果(guo)這些缺陷在鋼(gang)(gang)材表面(mian)附(fu)近，則形(xing)成(cheng)鼓泡(pao)，如(ru)圖8所(suo)示。如(ru)果(guo)這些缺陷在鋼(gang)(gang)的(de)內部深處，則形(xing)成(cheng)誘(you)(you)發(fa)(fa)裂(lie)紋(wen)。它(ta)是沿軋制方向(xiang)(xiang)上產生(sheng)(sheng)的(de)相互平行的(de)裂(lie)紋(wen)，被短的(de)橫向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)連接(jie)起(qi)來形(xing)成(cheng)“階(jie)梯”。 氫誘(you)(you)發(fa)(fa)階(jie)梯裂(lie)紋(wen)輕(qing)者(zhe)使鋼(gang)(gang)材脆化，重者(zhe)會使有效壁厚(hou)減小到(dao)管道過載、泄(xie)漏(lou)甚(shen)至斷裂(lie)。
氫鼓泡需要一個硫化氫臨界濃度值。有資料介紹，硫化氫分壓在138Pa時將產生氫鼓泡。如果在含濕硫化氫介質中同時存在磷化氫、砷、碲的化合物及CN-時，則有利于氫向鋼中滲透，它們都是滲氫加速劑。 氫鼓泡及氫誘發階梯裂紋一般發生在鋼板卷制的管道上。
②. 氫脆
無論以什么方式進入鋼內的氫，都將引起鋼材脆化，即伸長率、斷面收縮率顯著下降，高強度鋼尤其嚴重。若將鋼材中的氫釋放出來（如加熱進行消氫處理），則鋼的力學性能仍可恢復。氫(qing)脆是可逆的。 H2S-H2O介質常溫腐蝕碳鋼管道能滲氫，在高溫高壓臨氫環境下也能滲氫；在不加緩蝕劑或緩蝕劑不當的酸洗過程能滲氫，在雨天焊接或在陰極保護過度時也會滲氫。
③. 脫碳
在工業制氫裝(zhuang)置中，高溫(wen)氫氣(qi)(qi)管道易產生碳損傷(shang)。鋼(gang)中的滲碳體在高溫(wen)下與氫氣(qi)(qi)作用生成(cheng)甲烷：
反應(ying)結(jie)果(guo)導致表面層(ceng)的滲碳體(ti)減少，而碳便從鄰(lin)近(jin)的尚(shang)未反應(ying)的金(jin)屬(shu)層(ceng)逐漸(jian)擴散(san)到此反應(ying)區，于(yu)是有一定(ding)厚度的金(jin)屬(shu)層(ceng)因缺碳而變(bian)為(wei)鐵素體(ti)。脫碳的結(jie)果(guo)造成(cheng)鋼的表面強度和(he)疲(pi)勞(lao)極限(xian)的降低(di)。
④. 氫腐蝕
鋼(gang)受到高(gao)溫高(gao)壓氫(qing)作(zuo)用后，其力(li)學性(xing)(xing)能劣化(hua)，強度、韌(ren)性(xing)(xing)明顯降低，并且(qie)是不可(ke)逆的，這(zhe)種現象稱為氫(qing)腐蝕。
氫腐蝕的歷程可用圖9來解釋：
圖9 氫(qing)腐蝕的歷程
氫腐蝕的(de)過程(cheng)大(da)致可分為三個(ge)階(jie)(jie)段：孕育期，鋼(gang)的(de)性能(neng)沒有變(bian)化；性能(neng)迅速(su)變(bian)化階(jie)(jie)段，迅速(su)脫碳，裂紋快速(su)擴展；最(zui)后階(jie)(jie)段，固溶體中碳已耗盡。
氫腐蝕的孕育期是重要(yao)的，它往(wang)往(wang)決定了(le)鋼的使用壽命。
某(mou)氫(qing)壓力下(xia)產生氫(qing)腐蝕有一起始溫(wen)度，它(ta)是衡(heng)量鋼(gang)材抗氫(qing)性能的指(zhi)標。低于這個(ge)溫(wen)度氫(qing)腐蝕反(fan)應(ying)速(su)度極慢，以(yi)至孕育期超(chao)過正(zheng)常使用壽命。碳鋼(gang)的這一溫(wen)度大(da)約在(zai)220℃左右。
氫分壓也(ye)有(you)(you)一個起始(shi)點（碳(tan)鋼大約(yue)在1.4MPa左右），即無論溫度多(duo)高，低于此分壓，只(zhi)發生(sheng)表面脫碳(tan)而不發生(sheng)嚴重的(de)氫腐蝕。 各種抗氫鋼發生(sheng)腐蝕的(de)溫度和壓力(li)組合(he)條件，就是著名的(de)Nelson曲線（在很多(duo)管(guan)道器材(cai)選用標準(zhun)規范內均(jun)有(you)(you)此曲線圖，如SH3059《石油(you)化(hua)工管(guan)道設計(ji)器材(cai)選用通則》）。
冷加(jia)(jia)工(gong)變形，提(ti)高了(le)碳(tan)、氫的擴散能力，對(dui)腐蝕(shi)起加(jia)(jia)速作用。
某氮肥廠，氨合成塔出口至廢熱鍋爐的高壓管道，工作溫度320℃左右，工作壓力33MPa，工作介質為H2、N2、NH3 混合氣，應按Nelson曲線選用抗氫鋼。其中有一異徑短管，由于錯用了普通碳鋼，使用不久便因氫腐蝕而破裂，造成惡性事故，損失非常慘重。
