知道您的操作对待什么对于预防代价高昂，潜在危险的损害至关重要。

Neville Sachs，P.E。

该植物的屋顶是典型的，因为它几乎是平坦的，排水井。不过，一个部分没有适当排水，植被在局势造成的浅池塘中开始生长。After discussions with the site’s engineering and maintenance staff and a walk-through of the facility, failure-analysis consultants who had been working on other projects at the site uncovered the problem: The troublesome section of the roof was over an area that was frequently wet, and the supporting columns had buckled several inches because of corrosion.

该植物屋顶的问题是图1所示的堂兄。该图像中的铁路支撑柱是一个很好的例子，说明了腐蚀在基础设施和其他植物资产中造成的昂贵，潜在危险，损害。

腐蚀成本

有许多关于腐蚀成本的研究。

NACE International（以前称为全国腐蚀工程师协会（休斯顿NACE.org），从1999年到2001年进行了研究，发现美国直接腐蚀成本为2.76亿美元（约占该国GDP的3.2％）。2016年3月，NACE发布了一项研究，估计全球腐蚀为2.5万亿美元（约占GDP的3.4％），间接成本增加了一倍。

在2016年的研究中，NACE估计，使用当前技术可以消除与腐蚀相关成本的15％至35％。研究人员还提出，将1975年的腐蚀成本与1999年的腐蚀成本进行了比较，一种智能的汽车设计方法和消除腐蚀的方法似乎使美国消费者的成本降低了约52％。

如何发生腐蚀

需要能量才能将矿石转化为有用的金属。腐蚀是那些试图恢复其原始状态的金属的自然结果。例如，考虑一下，腐蚀的钢与最初精炼以制造钢的铁矿石的生锈之间几乎没有差异。

实际腐蚀过程是一种电化学反应。图2中描绘液体中的钢棒显示了这种反应的发生方式。在图中，腐蚀正在攻击阳极，铁离子被释放到溶液中，而在阴极处则产生氢。水（h₂O），由两个氢离子和一个氧离子组成。来自阳极的铁离子（Fe符号）最终将与水中的氧气团结起来，因此可以形成几种不同类型的锈蚀。

在该片的阴极部位，正在释放原子氢。然后，大多数氢离子与另一种氢离子配合并形成分子氢，这是我们用来考虑的易燃气体。但是，有些离子仍然是孤立的，它们是氢损害多种形式的原因，包括氢的含氢，开裂和水泡。

对于湿腐蚀，必须存在液体以提供机电反应所需的完整电路。从阴极流向阳极的电子最终必须返回阴极，然后通过穿过液体来进行。

回到图1中的铁路桥式支持列注意存在相当多的淤泥。这对腐蚀率有两个实质性影响：

淤泥保持水分，使腐蚀可以比钢干燥的时间更长的时间攻击柱。

淤泥中的化学物质（例如道路盐）。随着其中的水分蒸发，化学浓度增加。这些化学物质反过来使水更具导电性，并显着提高腐蚀速率。

温度是腐蚀中的第三个重要因素。在冰点下，冰无法进行腐蚀电流。但是，随着温度的升高，腐蚀速率会增加。一个很好的例子是潮湿的隔热材料对热管的快速攻击。精确的溶液化学具有重大作用，但最多可达约175 F（80 C），腐蚀速率通常会迅速增加，然后在液体蒸发时掉落并停止。

腐蚀的类型

虽然超过99％的腐蚀损失来自潮湿的品种，但也会发生干腐蚀，但仅在温度升高。一个常见的例子是在烧烤烤架上形成氧化物尺度。

在北美，对腐蚀的认可和描述主要是由俄亥俄州立大学的Mars Fontana博士（OSU.EDU，俄亥俄州哥伦布）发起的。我们通常通过其出现方式来描述腐蚀。常见类别（或类型）是：

均匀的腐蚀造成所有腐蚀的约80％。它发生在阳极和阴极位点相对均匀交换位置的情况下。示例包括图1所示的铁路支撑柱，掩埋的钢制水管，在沉积物中积聚的车辆上的角落和缝隙以及潮湿区域的机器框架和基地。

点腐蚀表现为孤立的攻击区域。使用碳钢，可能需要数年的时间才能发生泄漏，而不锈钢蚀点可能以0.001英寸（0.025毫米）/天的速度进展。钢材的例子经常包括水和废水罐。不锈钢示例包括外部区域，上面有污垢沉积。

电腐蚀当连接两种化学上不同的金属时，就会发生。一个始终是阳极并连续攻击，保护另一片。一个常见的例子涉及钢管和铜管之间的关节，在该管道中始终会攻击钢。

图3显示了浸入水中的青铜配件和钢管。新鲜切割管螺纹的穿孔发生在九个月内。

选择性浸出本质上是金属内的电腐蚀。常见的工业应用涉及埋藏的铸铁水或废物管道，在铁中，铁石墨充当阴极，并将铁被食用，留下薄弱且脆弱的石墨管。最初发掘时，管道可能几乎没有损坏，但是喷砂会迅速去除石墨，留下该机构的证明。（埋藏式替换的经常问题是，新作品总是对较旧部分的阳极。）

缝隙腐蚀发生在两块金属之间的小缝隙中。它允许腐蚀机制以类似于蚀腐蚀的方式起作用。尽管这不是一种常见的工业机制，但对于焊接组件的联合控制不良可能会发生。

晶间腐蚀涉及在一个晶界处的电力攻击金属。它通常与构造材料的选择不佳有关化学过程。

腐蚀腐蚀是行动的结合。腐蚀导致金属表面上的氧化物。但是，氧化物会减慢攻击，因为它可以防止新鲜的腐蚀到达表面。如果有快速流体流将氧化物从表面上擦去，则腐蚀以非常快速的速度继续。腐蚀腐蚀的一个常见位点是在未处理水和流速的钢管道中管道肘部的外半径超过约10英尺/塞克。（3 m/sec）。由于建筑材料的选择不良，因此在泵中也可以看到它。

前七个类别/类型基本上是电流腐蚀的外观不同的版本。另外两种腐蚀类型 - 应变 - 腐蚀破裂和氢损害 - 冶金损伤会导致经常难以检测的灾难性失败。

应力腐蚀破裂（SCC）几乎可以使用任何金属发生，这是压力组合，一种攻击金属结构的化学反应和易感金属的结果。从工业上讲，尽管有时会出现硝酸盐和钢，但最常见的情况涉及300系列（奥斯丁构）不锈钢和氯化物。

压力相互作用，敏感材料和攻击化学物质的相互作用的一个有趣的例子涉及一系列大型不锈钢容器。该问题源于两个关键的设计缺陷：储罐是几个冷却塔的顺风，其屋顶得到了ASTM A 36钢梁的支撑。热膨胀导致将梁焊接到屋顶面板上的应力，而冷却塔的雾气干燥增加了空气中的氯化物含量。经过大约10年的运行后，注意到血管中数百个小应力腐蚀裂纹。顾问监视了大约两年的裂缝集，其中几乎没有变化。但是，当操作员增加储罐的压力时，裂缝的数量突然增加。

以下实际例子代表了植物中更常见的SCC问题：

500加仑。（1.9 m³）储罐不小心填充导致溢出：坦克持有160 F（70 c）的苛性清洁解决方案。溢流沿着水箱的侧面流动并蒸发，最终达到了发生破裂的浓度。

一系列不锈钢线将油用于工艺机械：油线的表面温度超过140 F（60 C）。在类似于上面示例的情况下，在热线上滴水会导致破裂。图4通过一个1/2英寸二烟的低功率显微镜显示了视图。（12毫米 - dia。）线。锯齿状和不规则的应力腐蚀裂纹和许多凹坑都很容易看到。

氢损害是一种特别恶魔般的攻击形式，因为在灾难性失败之前通常看不到。它始于图1中铁路支撑柱的图像中反映的腐蚀反应，并可以继续引起金属中的氢含糖，例如钛，低碳钢的水泡以及硬化钢的破裂。

氢气水泡和开裂似乎是相似的机制，因为氢离子太小了，以至于可以通过钢的原子结构漂浮，直到发现不规则。由于空隙，离子倾向于放在那里，直到另一个出现，并且两个组合形成一个氢气分子，其体积比单个离子大得多。结果是内部压力，当施加外部应力时，会导致气泡中的温和钢和硬化的水泡破裂。NACE建议，如果存在硫化合物，则可以在硬度值低至HRC 23的钢中发生氢开裂。甚至可以看到蒸汽线接头，并在HRC 27的法兰螺栓中裂缝。洛克韦尔硬度[HRC]读数是测量螺栓硬度和强度的方法之一。SAE 5级和ASTM A 325螺栓通常在HRC 25到HRC 34的范围内。SAE8级，美国插座头盖螺钉和ASTM A 490螺栓通常从HRC 33到HRC 39范围。这些高强度成分在腐蚀性环境中更容易受到氢开裂的影响。良好可靠性的基本规则是不要在此类区域使用高强度螺栓。

尽管硬化螺栓是氢开裂的最常见例子之一，但叶子和线圈弹簧是其他常见的受害者。图5中显示的线圈弹簧在经常湿的杯状框架上支撑着地面平端。腐蚀很明显。

记住

与腐蚀的战斗永远不会结束。总而言之，如果一个区域是潮湿的，而金属不受保护，将会有腐蚀。更糟糕的是，多年来，由于这种祸害造成的损害的严重性可能无法得到认可。EP

忘了“其他人”。你的业务呢？

某些植物人员倾向于“看其他人”，而不是在自己的行动中有效地面对问题。With regard to corrosion, that might mean focusing on the idea that other sites’ costs must be higher, or believing that paper mills, with their hot and humid environments, must surely have more potential for corrosion than, say, air-conditioned manufacturing facilities. But two of the most memorable failure analyses I ever encountered actually involved air-conditioned plants.

•第一个是制造业，其中一条埋水线在八年内爆发了两次。这两个事件中的每一个都关闭了网站的加工线路几天。

•第二个涉及一家制药厂，由于冷却系统的传感器腐蚀，必须取消数百万美元的产品。

请记住，实际上，相对湿度超过60％的任何地方，都有腐蚀的潜力。没有植物可以逃脱它。—N.S.

内维尔·萨克斯（Neville Sachs）花了很多年的时间在机械可靠性和润滑领域的各种行业工作。m.10bet他是两本关于失败分析的书籍和对他人的贡献者的作者，他撰写了40多篇有关这些主题的文章。他是注册专业工程师，持有Stle的CLS认证等。直接与他联系nevsachseng@gmail.com。

要了解有关防止/管理腐蚀的更多信息，请访问：nace.org/resources或者腐蚀-doctors.org。（该资源在安大略省金斯敦的加拿大皇家军事学院中运作。）