Fenomeno comune di corrosione dei recipienti a pressione

1. La corrosione completa (nota anche come corrosione uniforme), un fenomeno causato da corrosione chimica o elettrochimica, si verifica quando il mezzo corrosivo raggiunge uniformemente tutte le parti della superficie metallica, in modo che la composizione e l'organizzazione del metallo siano relativamente uniformi e l'intera superficie metallica si corroda a una velocità simile. Per i recipienti a pressione in acciaio inossidabile, in un ambiente corrosivo con un basso valore di pH, il film di passivazione può perdere il suo effetto protettivo a causa della dissoluzione, e quindi si verifica la corrosione completa. Sia che si tratti di corrosione completa causata da corrosione chimica o elettrochimica, la caratteristica comune è la difficoltà di formare un film di passivazione protettivo sulla superficie del materiale durante il processo di corrosione, e i prodotti di corrosione possono dissolversi nel mezzo o formare un ossido poroso e lasso, che intensifica il processo di corrosione. I danni della corrosione completa non devono essere sottovalutati: in primo luogo, porterà a una riduzione dell'area di pressione dell'elemento portante del recipiente a pressione, che può causare perdite per perforazione, o addirittura rottura o cedimento a causa di una resistenza insufficiente; In secondo luogo, nel processo di corrosione elettrochimica completa, si verifica spesso una reazione di riduzione degli ioni H+, che può causare l'accumulo di idrogeno nel materiale, con conseguente infragilimento da idrogeno e altri problemi; questo è anche il motivo per cui è necessario deidrogenare le apparecchiature durante la manutenzione delle saldature.
2. La vaiolatura è un fenomeno di corrosione localizzata che inizia sulla superficie del metallo e si espande internamente formando una piccola cavità di corrosione a forma di foro. In un determinato ambiente, dopo un certo periodo di tempo, possono comparire sulla superficie del metallo singoli fori o vaiolature, che continueranno a svilupparsi in profondità nel tempo. Sebbene la perdita di peso iniziale del metallo possa essere minima, a causa della rapida velocità di corrosione localizzata, le pareti di apparecchiature e tubazioni vengono spesso perforate, con conseguenti incidenti improvvisi. È difficile ispezionare la vaiolatura perché il foro è di piccole dimensioni ed è spesso ricoperto da prodotti di corrosione, quindi è difficile misurarne e confrontarne quantitativamente il grado. Pertanto, la vaiolatura può essere considerata una delle forme di corrosione più distruttive e insidiose.
3. La corrosione intergranulare è un fenomeno di corrosione locale che si verifica lungo o in prossimità dei bordi dei grani, principalmente a causa della differenza tra la composizione chimica della superficie dei grani e quella interna, nonché della presenza di impurità ai bordi dei grani o di tensioni interne. Sebbene la corrosione intergranulare possa non essere evidente a livello macroscopico, una volta che si manifesta, la resistenza del materiale si perde quasi istantaneamente, portando spesso al guasto improvviso dell'apparecchiatura senza preavviso. Ancora più grave, la corrosione intergranulare può facilmente trasformarsi in tensocorrosione intergranulare, che diventa la causa della tensocorrosione.
4. La corrosione interstiziale è il fenomeno di corrosione che si verifica in strette fessure (di solito con una larghezza compresa tra 0,02 e 0,1 mm) formatesi sulla superficie metallica a causa di corpi estranei o per ragioni strutturali. Queste fessure devono essere sufficientemente strette da consentire al fluido di fluire e ristagnare, creando così le condizioni per la corrosione. Nelle applicazioni pratiche, giunti flangiati, superfici di compattazione dei dadi, giunti a sovrapposizione, cordoni di saldatura non saldati passanti, crepe, pori superficiali, scorie di saldatura non rimosse e depositate sulla superficie metallica, impurità, ecc., possono costituire fessure, causando corrosione interstiziale. Questa forma di corrosione localizzata è comune e altamente distruttiva e può compromettere l'integrità dei collegamenti meccanici e la tenuta delle apparecchiature, portando a guasti e persino ad incidenti distruttivi. Pertanto, la prevenzione e il controllo della corrosione interstiziale sono molto importanti e sono necessari una manutenzione e una pulizia regolari delle apparecchiature.
5. La tensocorrosione rappresenta il 49% di tutti i tipi di corrosione riscontrati nei contenitori ed è caratterizzata dall'effetto sinergico della sollecitazione direzionale e dell'agente corrosivo, che porta alla formazione di cricche fragili. Questo tipo di cricca può svilupparsi non solo lungo i bordi dei grani, ma anche attraverso i grani stessi. Con la penetrazione delle cricche all'interno del metallo, si verifica un calo significativo della resistenza della struttura metallica, che può persino causare danni improvvisi e senza preavviso alle apparecchiature metalliche. Pertanto, la tensocorrosione (SCC) si caratterizza per la sua improvvisa e forte azione distruttiva: una volta formatasi, la cricca ha una velocità di propagazione molto elevata e non vi sono segnali premonitori significativi prima del cedimento, rappresentando una forma di guasto delle apparecchiature estremamente dannosa.
6. L'ultimo fenomeno di corrosione comune è la corrosione da fatica, che si riferisce al processo di graduale danneggiamento della superficie del materiale fino alla rottura sotto l'azione combinata di sollecitazioni alternate e mezzo corrosivo. L'effetto combinato della corrosione e della deformazione alternata del materiale fa sì che i tempi di innesco e i cicli delle cricche da fatica si accorcino notevolmente e la velocità di propagazione delle cricche aumenti, con conseguente drastica riduzione del limite di fatica dei materiali metallici. Questo fenomeno non solo accelera il cedimento precoce degli elementi a pressione dell'apparecchiatura, ma riduce anche di molto la durata di servizio del recipiente a pressione progettato secondo i criteri di fatica rispetto a quanto previsto. Durante l'utilizzo, al fine di prevenire vari fenomeni di corrosione come la corrosione da fatica dei recipienti a pressione in acciaio inossidabile, è necessario adottare le seguenti misure: ogni 6 mesi pulire accuratamente l'interno del serbatoio di sterilizzazione, del serbatoio dell'acqua calda e di altre apparecchiature; se la durezza dell'acqua è elevata e l'apparecchiatura viene utilizzata per più di 8 ore al giorno, la pulizia deve essere effettuata ogni 3 mesi.