【堿洗】堿脆問題您了解嗎？

堿脆是指金屬及合金材料在較高溫度下的堿性溶液中，由于拉應力和腐蝕介質的聯合作用而產生的開裂。它是應力腐蝕破裂的一種類型。堿脆主要發生在鍋爐水因軟化處理帶來堿性并在鍋爐縫隙里濃縮造成的鍋爐破裂，也發生在接觸苛性堿的碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼設備上。 工業堿洗過程中必須控制好溫度和堿液濃度，否則，容易發生堿脆現象，影響設備正常使用和壽命。

鋼制設備表面通常會覆蓋一層致密的Fe3O4保護膜。但在堿洗過程中，條件控制不當時，可能由于過高的局部拉伸應力會使局部區域的保護膜遭到破壞；也可能由于氫氧根（OH-）在表面富集使Fe3O4被溶解；或由于這兩種情況的聯合作用，破壞了設備表面的保護膜，在金屬表面形成最初的腐蝕裂紋。一旦表面被腐蝕形成裂紋，OH-容易富集在裂紋中，形成電化學腐蝕：裂紋的尖端區域成為陽極，而裂紋周圍的保護層成為陰極，再加上拉伸應力的作用，使裂紋迅速擴展，從外向內延伸，進而導致金屬斷裂。

鋼制設備發生堿脆，一般要同時具備3個條件：

1、較高濃度的堿溶液。試驗指出，濃度大于10％的堿液即足以引起鋼的堿脆。

2、較高的溫度。堿脆的溫度范圍較寬，但最容易引起堿脆的溫度是在溶液的沸點附近。

3、拉伸應力?？梢允峭廨d荷引起的應力，也可以是殘余應力，或者是兩者的聯合作用。拉伸應力的大小雖然是堿脆的一個影響因素，但更重要的因素是應力的均勻與否，局部的拉伸應力最容易引起堿脆。

山東青潔能環保有限公司在多年化學清洗工程實踐中發現：壓力容器和鍋爐堿洗過程中，有時堿液濃度并不高，但也有可能會發生堿脆現象。山東青潔能總工韓泰清高工（HG/T2387-92《工業設備化學清洗質量標準》的起草人和起草組負責人）根據多年的防腐清洗和工業水處理實踐經驗，認為這主要是因為局部地方常發生氫氧化鈉的富集現象，如鹽的沉積物或高溫下水分的蒸發，都會使局部的堿濃度增大，進而引發堿脆。

如何防止堿脆的發生？韓泰清高工認為，主要可以從5個方面著手：

 (1)添加抑制劑，如磷酸三鈉、硝酸鈉等；(2)盡可能降低作業溫度；(3)盡量將負荷應力降低；(4)進行消除應力的熱處理，除去焊接、裝配、加工時產生的殘余應力；(5)選用不易產生堿脆的高鎳

鑄鐵、鎳合金等材料。

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