腐蝕
關(guān)注創(chuàng)建者：靜默的無線電 創(chuàng)建時間：2020-04-28
腐蝕的視頻教程
ABAQUS 燒蝕/腐蝕仿真 UEL子程序
在 ABAQUS 里用自定義單元（UEL）實現(xiàn)“固體被氧氣腐蝕/燒蝕”的耦合仿真，并給出一種無需水平集即可自動追蹤腐蝕界面的簡單方法。要點如下： 1. 物理模型 - 力學場：靜力平衡，材料剛度隨腐蝕損傷 d??? 退化。
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Abaqus支架腐蝕分析建模過程
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ABAQUS疲勞分析專題-汽車懸置架疲勞分析-預制裂紋循環(huán)載荷下的疲勞裂紋擴展-腐蝕鋼絲疲勞壽命計算等
腐蝕鋼絲疲勞壽命計算 腐蝕是疲勞裂紋擴展過程中不可忽視的重要因素，特別是在鋼絲繩等金屬材料中。該模塊將專注于腐蝕鋼絲的疲勞壽命計算，使用ABAQUS的腐蝕模型來考慮環(huán)境因素對材料疲勞性能的影響。我們將探討如何通過腐蝕損傷模型描述鋼絲的損傷積累過程，并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)進行驗證。課程將講解如何在ABAQUS中進行腐蝕疲勞分析，幫助學員更好地理解和預測腐蝕鋼絲在不同環(huán)境條件下的疲勞壽命。
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腐蝕的實例教程
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關(guān)鍵詞 | 煉化裝置 腐蝕事故 預防措施
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導 讀
近年來，原油劣質(zhì)化程度不斷加劇，煉廠煉制高硫高酸原油的比例大幅提高，很多煉廠原料供應不穩(wěn)定，頻繁混煉或者改煉油種。目前，國內(nèi)很多煉廠裝置都是早期設(shè)計建成投產(chǎn)的，設(shè)備長時間服役、老齡化也加劇了裝置腐蝕敏感性。再加之經(jīng)濟平穩(wěn)放緩，石化市場的不景氣，導致了工藝調(diào)整的頻繁化。這些因素對裝置設(shè)備造成了極大的沖擊，而設(shè)備的腐蝕問題更是首當其沖。
世界范圍內(nèi)，貫穿整個石油化工行業(yè)發(fā)展的歷史，由于腐蝕所造成的事故不斷，很多甚至造成極為嚴重的后果，人員傷亡慘重，財產(chǎn)經(jīng)濟損失巨大。腐蝕問題依然是煉油企業(yè)面臨的一個大問題。
技術(shù)方面原因
01
腐蝕介質(zhì)的存在
造成設(shè)備腐蝕的介質(zhì)可能是原料中本身就有的，也可能是反應過程中產(chǎn)生的，一些特定溫度、壓力條件促進了原料中某些組分的分解或者組分之間的相互反應，從而導致某些腐蝕性介質(zhì)的生成。腐蝕介質(zhì)的存在是腐蝕事故發(fā)生的最本質(zhì)原因。這些原料或者反應中間產(chǎn)物、反應生成物中的腐蝕介質(zhì)都是一些氧化性物種，可以與金屬發(fā)生作用，造成腐蝕。這些腐蝕性介質(zhì)種類繁多，在煉廠各個主要煉油工藝過程中都有其特定的腐蝕介質(zhì)環(huán)境。
展開 然而，設(shè)備和管道運行過程中，會發(fā)生保溫層下腐蝕(CUI)，特別是沿海企業(yè)，CUI問題更為突出，嚴重時甚至發(fā)生腐蝕泄漏，導致非計劃停工，嚴重威脅了裝置的安全穩(wěn)定長周期運行，影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。由于CUI具有一定的偶然性和隱蔽性，很難在第一時間發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)的檢測方法是拆除保溫層結(jié)構(gòu)，進行目視檢查、滲透檢測和超聲波測厚等，這些方法檢測效率低，且拆除保溫層結(jié)構(gòu)成本較高，難以滿足企業(yè)的檢測需求。今天老姜給大家解讀一下不同CUI監(jiān)檢測方法，對比分析不同CUI檢測方法的應用情況和優(yōu)缺點，為石油化工企業(yè)CUI檢測提供借鑒。
CUI成因分析
采用了保溫層結(jié)構(gòu)的設(shè)備或管道，由于水分的滲入而又無法及時揮發(fā)導致保溫層下金屬發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象稱為保溫層下腐蝕(CUI)。CUI分為兩種類型：一是碳鋼或低合金鋼發(fā)生的均勻腐蝕或坑蝕，其腐蝕產(chǎn)物通常為松散的片狀腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)；另一種是奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂。
01
腐蝕機理
在裝置運行中，保溫層的結(jié)構(gòu)被破壞導致水分進入，保溫材料的多孔結(jié)構(gòu)對水分起到一定的滯留作用，從而在保溫層下形成電化學腐蝕環(huán)境。同時保溫材料中含有一定量的Cl和S等元素，加劇了腐蝕，其電化學腐蝕反應方程式如下：
陽極和陰極反應的Fe2+和OH-生成Fe(OH)2，在氧氣作用下進一步生成Fe(OH)3和Fe3O4，腐蝕產(chǎn)物疏松易脫落，缺乏保護性，從而進一步加劇腐蝕。
展開 當裝置停工檢修時對減薄部位進行檢查，與正常生產(chǎn)時在線檢測發(fā)現(xiàn)的問題進行對比，對腐蝕嚴重的部位進行處理，若能滿足運行周期的要求，可更換原材質(zhì)管線；如果嚴重腐蝕達不到使用年限的要求，可進行材質(zhì)升級。需要特別關(guān)注原始腐蝕破壞形貌信息的收集，這是準確分析腐蝕機理和制定防腐蝕措施和策略的重要依據(jù)。
04
建立腐蝕防護管理體系
通過關(guān)鍵裝置塔頂回流管線腐蝕情況的檢測及管控，以點帶面逐步建立起全生產(chǎn)流程腐蝕防護管理機制。通過全面檢測，梳理腐蝕重點裝置、重點部位，可建立詳實的防腐臺賬和數(shù)據(jù)庫。同時明確相關(guān)單位的職責和分工，如生產(chǎn)技術(shù)部門負責工藝防腐管理、設(shè)備部門負責升級改造可行性論證、各裝置負責定期檢測和防腐措施執(zhí)行等，各部門緊密配合，經(jīng)過多周期數(shù)據(jù)采集及存儲，可形成關(guān)鍵裝置塔頂回流系統(tǒng)腐蝕數(shù)據(jù)庫，逐步建立全廠腐蝕數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上做好定期跟蹤和優(yōu)化工作，主要跟蹤防腐措施落實情況，對落實不到位導致腐蝕加劇的問題需要研討再制定新的防護措施，逐步形成完整的腐蝕防護管理體系。
結(jié) 論
關(guān)鍵煉油裝置塔頂回流系統(tǒng)腐蝕的控制，需要從工藝介質(zhì)源頭管理、設(shè)備材質(zhì)選用和監(jiān)控、裝置全生命周期防腐體系建立等方面來做好防腐工作。因此，應持續(xù)做好原油劣質(zhì)化、腐蝕檢測等原始數(shù)據(jù)的積累，識別易腐蝕部位，從工藝技術(shù)防腐、材質(zhì)選材等方面采取控制措施才能有效避免因腐蝕而導致泄漏等嚴重后果。腐蝕具有突發(fā)性，但其更普遍的特性為持續(xù)性，持續(xù)破壞，逐步造成局部腐蝕加劇，甚至穿孔泄漏導致災難性后果。
展開 在這個過程中，陽極的金屬棒因持續(xù)溶解而逐漸被“腐蝕”。
同樣的道理，當兩種或兩種以上不同的金屬材料搭接成電導通狀態(tài)時，因為彼此間的電位不同，材料間就會有電流通過，加上潮濕的環(huán)境有類似電解液的功用，致其中某一材料會產(chǎn)生坑洞狀的腐蝕，并有硫化物、氯化物、氧化物等的沉積。
被腐蝕的材料稱為陽性或活性材料，未被腐蝕的材料則稱為陰性或惰性材料。
鎂金屬表面與不銹鋼件接觸面產(chǎn)生的電位腐蝕
一般而言，會影響異電位腐蝕速率的因素有：
組成成分：不銹鋼表面的鉻若和鐵混合成合金狀態(tài)，則此不銹鋼成為活性材料；若成氧化鉻的型態(tài)，則成為惰性材料。后者也是不銹鋼和鋁合金搭接時，為防止異電位腐蝕而實施表面鈍化處理的原理。
相對面積：異電位腐蝕的速率和惰性/活性材料的面積比成正比，若大面積的活性材料和小面積的惰性材料相搭接，則大面積下電流密度會被稀釋，活性材料可能就不會被腐蝕。反過來說，小面積的活性材料和大面積的惰性材料相搭接，則由于電流密度的增加，活性材料很快就會被腐蝕殆盡。
極性改變：在某些情況下，相搭接的金屬極性會改變，使腐蝕的發(fā)生位置和預期相反。例如鐵和鋅搭接時，在含有硝酸鹽或重碳酸鹽的溶液中，當溫度超過140 ℉時，電極性會改變。其原因目前仍不清楚，不過一般相信和腐蝕物的導電性有關(guān)。最常見的例子是鋁梯中的鋼制螺栓，雖然鋁合金的電位較高，但實際情況是鋼制螺栓腐蝕很快，而鋁梯則沒有什么影響。
要防止異電位腐蝕，相互搭接的各結(jié)構(gòu)零組件需要挑選電位相近的材料，注意配對的材料是否有異電位腐蝕的顧慮。各種材料彼此間的影響程度是根據(jù)相互間的相對電位差而定，差距越大，異電位腐蝕越激烈。
展開 材料或零件在應力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的開裂稱為應力腐蝕開裂，這是應力與腐蝕聯(lián)合作用的結(jié)果。如果只有一個方面，應力或者介質(zhì)的作用，破壞不會發(fā)生，但當二者聯(lián)合作用時，卻能很快發(fā)生開裂。因此，發(fā)生應力腐蝕時，應力是很低的，介質(zhì)的腐蝕性也是很弱的，也正由于此，應力腐蝕經(jīng)常受到忽視，導致“意外”事故不斷發(fā)生，造成巨大危害和損失。
◆分類
1、點腐蝕
是一種導致腐蝕的局部腐蝕形式。
2、晶間腐蝕
晶粒間界是結(jié)晶學取向不同的晶粒間紊亂錯合的邊界，因而，它們是鋼中各種溶質(zhì)元素偏析或金屬化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利區(qū)域。因此，在某些腐蝕介質(zhì)中，晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種類型的腐蝕被稱為晶間腐蝕，大多數(shù)的金屬和合金在特定的腐蝕介質(zhì)中都可能呈現(xiàn)晶間腐蝕。
3、縫隙腐蝕
是局部腐蝕的一種形式，它可能發(fā)生于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內(nèi)。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成，例如，在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動的表面沉積物以及海生物相接觸之處形成。
4、全面腐蝕
是用來描述在整個合金表面上以比較均勻的方式所發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象的術(shù)語。當發(fā)生全面腐蝕時，材料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現(xiàn)全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題并不怎么令人擔心，因為，這種腐蝕通常可以通過簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。
◆特點
1、造成應力腐蝕破壞的是靜應力，遠低于材料的屈服強度，而且一般是拉伸應力。
2、應力腐蝕造成的破壞，是脆性斷裂，沒有明顯的塑性變形。
3、只有在特定的合金成分與特定的介質(zhì)相組合時才會造成應力腐蝕。
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食品加工用過濾減壓閥怎么消毒？5小時前
優(yōu)質(zhì)的食品級過濾減壓閥通常采用316L不銹鋼主體，具備優(yōu)異的耐腐蝕性，能夠承受頻繁的CIP（原位清洗）和SIP（原位滅菌）流程，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，應避免死角和縫隙，采用圓滑過渡表面，防止液體殘留和微生物聚集，此外密封材料必須選用無毒、耐高溫的食品級橡膠（如硅橡膠、聚四氟乙烯等），確保在高溫消毒下不會釋放有害物質(zhì)。
數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過鈍化處理后的金屬，其腐蝕電流密度可降低3-6個數(shù)量級，相當于腐蝕速率減慢上千倍甚至上百萬倍，顯著延長金屬材料的使用壽命。
確認安裝條件：地平鐵需要澆筑堅固的混凝土基礎(chǔ)（承載能力需達到地平鐵+工件總重的1.5倍以上），并預留排水或螺栓坑位，環(huán)境需避開腐蝕性氣體和液體。
安裝與調(diào)試細節(jié)
墊鐵與灌漿：地平鐵不能直接放在地基上。標準做法是：先在地基上放置調(diào)整墊鐵（如斜鐵、調(diào)平螺釘），將地平鐵置于其上并調(diào)整至水平，然后在平臺與地基之間的縫隙中澆注專用無收縮灌漿料。灌漿固化后，墊鐵和灌漿層共同承重，防止沉降。
3.【2025年一等獎】李根 | 中興通訊股份有限公司，通訊設(shè)備環(huán)境適應性正向設(shè)計新范式：對行業(yè)背景和需求做了深度剖析，從熱仿真、灰塵仿真、濕度仿真、凝露仿真多維度闡述了Ansys軟件在通訊設(shè)備環(huán)境適應性正向設(shè)計中提供的價值，并與實驗進行了對標，通過仿真設(shè)計優(yōu)化，耐腐蝕能力提高50%以上。
化工廠區(qū)存在腐蝕性氣體；電力隧道陰暗、積水。傳統(tǒng)接觸式充電的金屬觸點在上述環(huán)境中快速氧化、積垢，數(shù)周內(nèi)便接觸不良，導致充電失敗甚至短路。
2. 精準對接難，停靠偏差大。 吊軌機器人在軌道上運行，停靠位置受軌道平整度、車輪打滑、負載變化等因素影響，難以做到每次毫米級對準；輪式機器人在戶外或不平整地面同樣存在停靠偏差。傳統(tǒng)充電要求精確對位，偏差稍大就無法充電或效率銳減。
3.
花崗石平臺：花崗石平臺硬度相當高、耐腐蝕、受溫度影響小，但質(zhì)地脆，無法加工T型槽。因此，它主要用作高精度的測量基準，而T型槽平臺則在需要固定和加工的場合具有不可替代的優(yōu)勢。
總的來說，鑄鐵T型槽平臺是一個集高精度、高剛性、高靈活性于一體的工業(yè)基礎(chǔ)件。
原始文獻：《A phase field formulation for dissolution-driven stress corrosion cracking》
來源于該文章，對腐蝕相關(guān)損傷建模的可以詳細閱讀原文，理解整個程序，作者模擬效果如下：
原始代碼如下：
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2、腐蝕物出現(xiàn)評定法：早期腐蝕的精準捕捉
該方法通過追蹤特定腐蝕產(chǎn)物的出現(xiàn)特征評估性能，核心要點包括：
★ 腐蝕物識別：鋼鐵材料重點觀察紅銹（基體腐蝕），鍍鋅層關(guān)注白銹（鍍層自身腐蝕），明確“白銹出現(xiàn)時間”與“紅銹出現(xiàn)時間”兩大核心指標，如“500h無紅銹”為常見合格標準。
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