点蚀是管道最具有破坏性的隐藏的腐蚀形态之一。奥氏体不锈钢管道在输送含氯离子或溴离子的介质时最容易产生点蚀。不锈钢管道外壁如果常被海水或天然水润湿,也会产生点蚀,这是因为海水或天然水中含有一定的氯离子。
不锈钢的点蚀过程可分为蚀孔的形成和蚀孔的发展两个阶段:
①. 钝化膜的不完整部位(露头位错、表面缺陷等)作为点蚀源,在某一段时间内呈活性状态,电位变负,与其邻近表面之间形成微电池,并且具有大阴极小阳极面积比,使点蚀源部位金属迅速溶解,蚀孔开始形成。
②. 已形成的蚀孔随着腐蚀的继续进行。小孔内积累了过量的正电荷,引起外部CI的迁入以保持电中性,继之孔内氯化物浓度增高。由于氯化物水解使孔内溶液酸化,又进一步加速孔内阳极的溶解。这种自催化作用的结果,使蚀孔不断地向深处发展。见图8.1.2。
③. 溶液滞留容易产生点蚀;增加流速会降低点蚀倾向,敏化处理及冷加工会增加不锈钢点蚀的倾向;固溶处理能提高不锈钢耐点蚀的能力。钛的耐点蚀能力高于奥氏体不锈钢。
④. 碳钢管道也发生孔蚀,通常是在蒸汽系统(特别是低压蒸汽)和热水系统,遭受溶解氧的腐蚀,温度在80~250℃之间最为严重。虽然蒸汽系统是除氧的,但由于操作控制不严格,很难保证溶解氧量不超标,因此溶解氧造成碳钢管道产生点蚀的情况经常会发生。
(a)纯化膜局部破裂;(b)膜破口腐蚀闭塞区内金属离子增浓;(c)阴离子进入闭塞区,金属离子水解,pH下降;(d)裂缝内产生自催化加速腐蚀过程,H在尖端析出,渗入裂缝前缘,使金属脆化