氧浓差腐蚀电池.docx

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氧浓差腐蚀电池

容器－腐蚀第五章

压力容器腐蚀

•5.1金属材料腐蚀知识概述

•5.1.1腐蚀分类

•a、按腐蚀机理分类：

•电化学腐蚀、化学腐蚀

•b、按腐蚀破坏形式分类：

•均匀腐蚀、局部腐蚀

•局部腐蚀：

点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、氢致开裂、氢腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、成分选择性腐蚀等

•c、按腐蚀环境分类：

•高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐蚀、硫化氢-氯化氢-水型腐蚀、硫化氢-氢型腐蚀、硫化氢-氧化物-水型腐蚀等

•5.1.2金属电化学腐蚀原理与阴阳极反应

•放入水或其他电解质中

•有电极电位差存在

•按伽凡尼电位序

•钾（K）、钠（Na）、镁（Mg）、铝（A1）、锌（Zn）、镉（Cd）、铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）、钖（Sn）、铝（Pb）、铜（Cu）、银（Ag）、铂（Pt）、金（Au）

•可能导致电位差的因素

•不同材料、同一材料内的化学或物理性质不均匀（成分偏析、金相组织差异、残余应力（焊接、冷变形））

•典型的阴极反应

•5.1.3压力容器常见的电化学腐蚀类型

•1.点蚀

•点蚀现象

孔蚀是高度局部的腐蚀形态。

金属表面的大部分不腐蚀或腐蚀轻微,只在局部发生一个或一些孔。

孔有大有小，一般孔表面直径等于或小于孔深。

•点蚀机理：

Cl、Br、I使钝化膜破损、电位差、闭塞电池、PH值下降、Cl离子进入、HCl形成等

•防止点蚀的措施：

1、含Mo不锈钢

2、酸洗钝化

3、避免死角、保证介质流动顺畅

•2.缝隙腐蚀

•现象：

一种特殊的点蚀现象,常和孔穴、垫片底面、搭接缝、表面沉积物、螺栓帽和铆钉下的缝隙中积存的少量静止溶液有关。

•不锈钢对缝隙腐蚀特别敏感

•机理：

•Evans理论——内外金属离子浓度差形成浓差电池

•Fontane-Greene——氧浓差理论，缝隙内外氧的浓度差形成浓差电池作用。

缝隙内局部优先溶解，发生阴极和阳极反应。

氧消耗使缝隙内阴极反应受抑制，生成的OH-减少，Cl-补充进入缝隙——生成金属盐——水解生成盐酸——pH值降低——腐蚀加剧

•避免缝隙腐蚀的措施

•与点蚀相同

•3.电偶腐蚀

•机理：

两种不同电位金属电极构成的宏观原电池的腐蚀电位高的成为阳极，腐蚀加剧。

电位低的为阴极，腐蚀减轻。

•减少电偶腐蚀倾向的措施

1、选用电位差小的金属组合

2、避免小阳极、大阴极，减缓腐蚀速率

3、用涂料、垫片等使金属间绝缘

4、采用阴极保护

•4.晶间腐蚀

•奥氏体和铁素体不锈钢特有的一种腐蚀形式

•在晶界及附近区域发生选择性腐蚀

•主要危害——使金属破碎、强度丧失

•5.应力腐蚀破裂

•材料在应力和腐蚀介质共同作用下的破裂，简称SCC（StrainCorrosioncrack）

•三个必要条件——应力（一般指拉应力）、腐蚀介质、敏感的材料

•重要影响因素——温度、介质组分、材料成分、微观组织状态、应力

•应力来源——工作载荷、焊接残余应力、冷变形应力、热应力等

•开裂特点——与主要的应力源应力方向垂直、在扩展过程中一般会发生分叉现象

•6.氢致开裂

•湿硫化氢环境下的一种钢的损伤形式

•机理：

在湿硫化氢环境中钢发生电化学腐蚀过程中产生的氢原子进入钢中,并在钢的内部缺陷部位（主要是非金属夹杂物与金属基体的界面）聚集成氢分子，使局部压力升高到104MPa

•炼油装置中容易发生氢致开裂的设备：

•汽油稳定蒸馏塔顶冷凝器、加氢脱硫装置中的成品冷却器、汽提塔塔顶冷凝器、油田集输油管线

•氢致开裂的特点

•主要在塑性夹杂物部位开裂、裂纹有分段、并平行于钢板表面等特征。

•7.氢腐蚀和高温损伤

•机理：

钢暴露于高温高压氢环境中，氢吸附、渗透及扩散等过程进入钢的内部，并于钢种的碳元素发生化学反应，生成甲烷（CH4），同时使钢的的局部发生脱碳现象。

随着甲烷气体在微观缺陷部位（主要是晶界处）的聚集，导致内压升高并引发裂纹的产生。

•化学反应式：

Fe3C+4H=3Fe+CH4

•氢腐蚀的判定：

奈耳逊曲线（1997年版）

•发生的条件：

温度、氢分压

•微观特征：

表面——脱碳现象

•内部——局部脱碳现象、晶界裂纹

•典型装置——合成氨装置中的氨合成塔

•8.腐蚀疲劳

•在交变应力和腐蚀介质共同作用下发生的破坏

•主要在振动部件如：

•泵的轴、杆、螺旋浆轴、油气井管以及承受交变热应力的换热器管和锅炉管上发生

•断口特征：

宏观断口与疲劳断口有一定相似性，但断口上可见明显的腐蚀产物存在。

裂纹越深、缺口效应越严重，尖端应力水平上升，腐蚀电位升高，腐蚀加剧等。

•不锈钢在任何腐蚀介质中均可产生腐蚀疲劳

•由于钢强度提高，不锈钢疲劳断裂消失或寿命延长，则可断定原断裂为机械疲劳；

•如果提高了钢的耐蚀性或排除了腐蚀介质的作用后，不锈钢疲劳断裂消失或寿命延长，则可断定原断裂为腐蚀疲劳。

腐蚀疲劳裂纹钢在周期应力下的S---N曲线

•腐蚀疲劳既可以是仅有一条裂纹，也可以有多条裂纹并存（多处成核）

•根据断口特征可以准确的把应力腐蚀与腐蚀疲劳区别开来

•并多呈锯齿状和台阶状；微观上裂纹一般没有分支且裂纹尖端较钝

•9.磨损腐蚀

•流动的腐蚀介质对金属表面即发生腐蚀作用，又存在机械冲刷的条件下导致的金属破坏。

•主要原因是钝化膜的破损

•高速、湍流、气泡及固体粒子加速磨损腐蚀

•10.硫酸露点腐蚀

•含硫烟气中的SO3冷凝后生成硫酸造成的腐蚀。

•低浓度硫酸为还原性酸

•腐蚀形式主要是均匀腐蚀

•5.1.4化学腐蚀

•1.高温氧化——金属在高温及环境中的氧作用下生成金属氧化物的过程

•广义的氧化——金属失去电子后化合价升高的现象

•引起高温氧化的介质——O2、CO2、H2O、SO2、H2S等

•2.高温硫化——高温氧化的特殊形式

•金属在含硫介质和高温共同作用下生成金属硫化物的过程。

•3.渗碳

•在高温及含碳的环境气氛（如CO和烃类）中，环境中的碳化物在与钢接触时发生分解并生成游离碳，使钢表面的氧化膜破损，并渗入钢中生成碳化物的现象。

一般在表面发生，碳的浓度在表面最大。

乙烯裂解炉炉管和合成氨装置的转化炉炉管有次现象发生。

•4.脱碳

•主要发生在珠光体型的碳钢和低合金钢上

•在高温和介质环境中的O2、H2O、H2作用下发生在碳钢和低合金钢中的一种钢的表面脱碳现象。

•脱碳会造成：

表面硬度降低

•疲劳极限下降

•5.2压力容器的应力腐蚀

•5.2.1应力腐蚀的定义及发生三要素

•1）敏感的金属;

•2）特定的腐蚀介质;

•3）应力（一般指拉应力，压应力？

应力来源主要为焊接和冷变形残余应力。

应力集中的影响？

）;

•5.2.2关于应力的描述

•1）只要能使晶面滑移的应力就能引起应力腐蚀;

2）各种缺陷：

设计不当、机械和电弧损伤、热处理不当形成的表面裂纹、焊接缺陷（咬边、未熔合、未焊透、缺肉等）

•统计结果表明，应力腐蚀开裂事件中80%是残余应力造成的，工作载荷造成的仅占20%。

工作载荷造成应力腐蚀开裂往往和设计不当有关。

•5.2.3关于介质与环境因素的描述

•介质浓度的影响（对奥氏体不锈钢）

•介质来源（污染、残留）

•平均浓度与局部浓缩

•介质状态（气液交替）

•　结构因素（死角、缝隙）

•5.2.4关于材料因素的描述

•产生应力腐蚀开裂的材料和环境组合

•3.铬镍奥氏体不锈钢压力容器

•引起Cr-Ni奥氏体不锈钢晶间型应力腐蚀的介质和条件

•5.2.5应力腐蚀开裂的机理

•机械化学假设

•机械作用——使保护膜破裂，金属活化（形成阳极）

•化学作用——电化学腐蚀（阳极溶解、阴极析氢）

•应力腐蚀的机理很复杂，按照左景伊提出的理论，破裂的发生和发展可区分为三个阶段：

•①金属表面生成钝化膜或保护膜;

•②膜局部破裂，产生蚀孔或裂缝源;

•③裂缝内发生加速腐蚀，在拉应力作用下，以垂直方向深入金属内部。

•应力腐蚀系统概貌

“滑移阶梯”示意图

•（a）金属表面生成一层保护膜；（b）金属在拉应力的作用下产生“滑移”变形；

•（c）金属产生较大的“滑移阶梯”附近保护膜拉破

•5.2.6应力腐蚀裂纹形貌特征

•分叉、树根状

•泥状花样、二次裂纹、扇形花样、准解理（或沿晶）等

•5.2.7石油化工压力容器腐蚀破裂的六种重要形式

•1.湿硫化氢应力腐蚀开裂

•2.在碱溶液中的应力腐蚀开裂（碱脆）

•3.在液氨中的应力腐蚀开裂

•4.在CO-CO2-H2O环境中的应力腐蚀开裂

•5.氯化物应力腐蚀开裂

•6.连多硫酸应力腐蚀开裂

•1.湿硫化氢应力腐蚀开裂

•湿硫化氢对容器的损伤过程如下：

•硫化氢在水中发生水解反应：

•H2S—H++HS-

•　　∣

•　　→H++S--

•水解后的硫化氢水溶液与钢的表面接触所发生电化学反应，反应过程如下：

•阳极反应：

Fe→Fe+++2e

•阳极反应的二次过程：

F+++S--→FeS

•阴极反应：

2H++2e→2H+H2↑

•　　∣

•　　→2H（渗透）

•4种表现形式：

•1）氢鼓泡（HB）

•2）氢致开裂（HIC）

•3）应力导向氢致开裂（SOHIC）

•4）硫化氢应力腐蚀开裂（SSCC）

•1）氢鼓泡（HB）

•氢鼓泡是钢中的一些平坦的、充满氢的、不连续的空洞（如：

气孔、夹杂、分层、硫化物夹杂）。

鼓泡经常产生在轧制厚钢板中，特别是那些由于硫化物夹杂被拉伸后而产生的带状微观结构。

由于氢鼓泡而引起的对HIC的敏感性主要与厚钢板的钢中所含有的杂质有关，硫含量越高的钢越容易发生氢鼓泡。

降低钢的硫含量可以减轻钢对氢鼓泡和对HIC的敏感性。

加入钙或稀土来控制硫化物数量和形状有利于降低HIC敏感性。

•氰化物能够加剧氢渗透到钢材中（所以氰化物也称为毒化剂）

•2）氢致开裂（HIC）

•金属内部不同平面上或金属表面的邻近的氢鼓泡（HB）的相互连接而逐步形成的内部开裂称为氢致开裂（HIC）。

形成HIC不需要有外部作用压力。

开裂的驱动力是由于氢鼓泡内部压力的累积而在氢鼓泡周围形成的高压。

•即使仅含有50ppmH2S这样低浓度的水溶液也发现足以引起HIC

•3）应力导向氢致开裂（SOHIC）

•SOHIC就是大量的小的鼓泡由于氢致开裂在局部的高拉应力作用下在钢板厚度方向上的连通。

SOHIC是HIC的一个特别形式，经常出现在母材的焊缝和热影响区附近，因为在内压和焊后残余应力的联合作用下，在此处产生了最大的拉应力。

PWHT可以减轻SOHIC的产生和严重程度，但不能完全避免。

•4）硫化氢应力腐蚀开裂（SSCC）

•硫化物应力腐蚀通常容易发生在高强度（高硬度）钢的焊接熔合区或低合金钢的热影响区处。

•对SCC的敏感性与渗透到钢材内的氢的量有关，这主要与PH值和水中的H2S含量这两个环境因素有关。

人们发现钢中的氢溶解量在PH值接近中性的溶液中最低，而在PH值较低和较高的溶液中较高。

在较低PH值中的腐蚀原因是因为H2S，反之在高PH值中腐蚀是因为高浓度的二硫化物离子。

若高PH值溶液中存在氰化物能够加剧氢渗透到钢材中。

目前已知钢材对SCC的敏感性随H2S含量（H2S在气相中的分压，或液相中的H2S含量）的增加而增大。

H2S含量为1ppm这样小浓度的水中也发现对SCC有敏感性。

•2.在碱液中的应力腐蚀开裂

•碱应力腐蚀开裂（也称为碱脆）是指金属在拉应力和介质中的NaOH共同作用下产生的阳极溶解型开裂。

碱应力腐蚀开裂主要在碳钢和低合金钢设备上出现。

碱应力腐蚀裂纹主要产生在晶间。

碳钢和低合金钢的碱腐蚀开裂敏感性主要由碱液的浓度、金属温度和拉应力水平所决定。

碱应力腐蚀开裂一般需要长达几年时间后才会出现，但如果增加碱液浓度或金属温度以加速开裂速度则也有可能在几天内发生。

•碳钢在金属温度小于46℃时不会出现腐蚀性开裂。

在46℃到82℃范围之间，开裂敏感性是碱液浓度的函数。

超过82℃，开裂敏感性也是碱液浓度的函数。

碱浓度（wt）超过2%时，就有可能发生应力腐蚀开裂。

碱浓度（wt）超过5%时，发生碱应力腐蚀开裂的概率非常大。

碱浓度小于5%时开裂敏感性相对较低，但是如果存在局部碱液浓缩条件则开裂的敏感性显著增加。

碳钢使用在氢氧化钠溶液中的温度与浓度的极限

•3.在液氨中的应力腐蚀

　　同时具备以下条件的属氨应力腐蚀开裂的典型环境：

•1）介质为液态氨，其中的含水量低于0.2%并有可能受到O2或CO2的污染（N2也是必要的）；

•2）介质温度高于-5℃。

•对碳钢和低合金钢而言，液氨中加入0.2%的水可起到缓蚀作用，从而可基本上避免断裂的发生，但对抗拉强度高于800MPa的调质高强钢，加水不能完全抑制裂纹的产生。

•氨应力腐蚀裂纹属阳极溶解型，并一般是穿晶形式扩展。

•4.在CO-CO2-H2O环境中的应力腐蚀开裂

•发生的装置：

•合成氨、制氢的脱碳系统、煤气系统、气瓶等

•机理：

•　CO2溶于水后生成碳酸，pH值下降致3.3，再通入CO可起缓蚀剂的作用阻止了全面腐蚀的发生；

•应力导致滑移形成台阶，新鲜金属暴露，成为阳极，吸附CO的表面成为阴极，阳极发生溶解，应力腐蚀开裂发生

•5.氯化物应力腐蚀开裂（ClSCC）

•ClSCC一般发生在金属温度高于（~65℃）的情况下。

•对ClSCC最敏感的是含Ni8%的奥氏体不锈钢（如300SS系列，304，316等）。

•　氯化物SCC的微观形貌呈典型的穿晶及多分支特征。

但有过沿晶应力腐蚀开裂的报道。

•关于氯化物应力腐蚀开裂的5种假设

•1）吸附理论——氯离子吸附在裂纹尖端

•2）电化学理论——阳极溶解

•3）膜破坏理论——钝化膜破损，局部溶解

•4）腐蚀产物契入理论——腐蚀产物契入裂纹尖端

•5）氢脆理论——氢致开裂（马氏体不锈钢，形变诱导马氏体）

•裂纹特征应力腐蚀的宏观裂纹均起自于不锈钢表面且分布具有明显的局部性；裂纹的走向与所受应力，特别是与残余应力有密切关系；裂纹常呈龟裂和风干木材状，裂纹附近没有塑性变形；除裂纹部位外，其它部位腐蚀轻微，且常有金属光泽。

应力腐蚀裂纹的微观形貌多为穿晶型，但也多见沿晶型和穿晶+沿晶混合型；裂纹的宽度较小，而扩展较深，裂纹的纵深常较其宽度大几个数量级；裂纹既有主干也有分支，典型裂纹多貌似落叶后的树干和树枝，裂纹尖端较锐利。

断口形貌应力腐蚀的宏观断口多呈脆性断裂。

断口的微观形貌，穿晶型多为准解理断裂，并常见河流，扇形，鱼骨，羽毛等花样；而沿晶型则多为冰糖块状花样。

•6.连多硫酸应力腐蚀开裂

•连多硫酸（H2SXO6）应力腐蚀开裂是石油加行工业维护管理时需要重视的一个问题，尤其是在催化裂化、脱硫、加氢裂化、催化重整装置中更应引起重视。

•在连多硫酸环境下，一些敏感材料（如18-8不锈钢）在敏化热处理或类似敏化温度的焊接热影响区局部区域，会由于晶界碳化物（Cr23C6）的析出导致晶界贫铬区的出现，从而使材料晶间迅速腐蚀和开裂。

•裂纹总是在晶间出现和发展并且只需要相对较低的拉应力水平。

•1）奥氏体不锈钢设备在运行过程中由于硫化氢（H2S）的腐蚀在表面生成硫化铁（FeS）。

•2）停工、降温并打开设备后大气中的水分和氧与腐蚀产物接触反应生成连多硫酸，反应式为：

•3FeS+5O2Fe2O3•FeO+3SO2

•SO2+H2OH2SO3

•H2SO3+1/2O2H2SO4

•H2SO4+FeSFeSO4+H2S

•H2SO4+H2SmH2SxO6+nS

•中碳或高碳奥氏体不锈钢如（304/304H和316/316H）的焊接热影响区对SCC特别敏感。

低碳含量（＜0.03%）在低于427℃情况下SCC的敏感性较低。

含有稳定化元素的奥氏体不锈钢如321（含Ti）和347（含Nb）经稳定化热处理后对PTA的SCC敏感性较低。

•根据NACERP01-70“炼油厂停工期间奥氏体不锈钢设备连多硫酸应力腐蚀开裂的预防”标准中推荐的减少或消除PTA的方法，为了预防连多硫酸应力腐蚀的发生，应在停工之后立即用碱性水或纯碱溶液对设备进行冲洗，并在停工期间用干燥的氮气吹扫设备以防止空气进入。

•5.2.8　对应力腐蚀环境中使用的压力容器设计、制造、检验的几项要求

•1、NaOH溶液

•不进行焊后或冷成型后消除应力热处理的碳钢和低合金钢在NaOH溶液中的使用温度上限

•表5.2-2NaOH溶液中的使用温度上限

•2、湿H2S应力腐蚀

•

（1）腐蚀环境

•同时符合以下各项条件时即为湿H2S应力腐蚀环境

•1）温度小于等于（60+2P）℃;P为工作压力（表压，MPa）

•2）H2S分压大于等于0.00035MPa;（相当于在常温水中的溶解度约10PPm）

•3）介质中含有液相水或处于露点温度以下；

•4）pH值小于9或介质中有氰化物存在。

•

（2）材料要求及限制

•在湿硫化氢环境中使用的碳钢和低合金钢应符合以下各项要求

•1）标准屈服强度≤355MPa;

•2）实测抗拉强度≤630MPa;

•3）热处理状态为：

正火＋回火、退火、调质

•4）碳当量：

低碳钢和碳锰钢：

≤0.44

•低合金钢：

≤0.44（计算公式不同）

•5）硬度要求：

低碳钢：

HV（10）≤220（单个值）

•低合金钢：

HV（10）≤245（单个值）

•6）厚度大于20mm的钢板超声II级合格。

•（3）制造要求

•1）冷变形

•变形量不大于２％时不需要进行热处理

•变形量2%~5%时进行消应处理

•变形量大于5%时应进行正火或退火处理

•2）热处理后不允许在接触介质的一侧打钢印

•（4）焊接要求

•1）进行工艺评定；

•2）尽可能采用低强度的焊接材料；

•3）限制焊接接头的硬度；

•4）热处理前对起弧和打弧点进行打磨0.3mm以上并表面探伤合格；

•5）工艺评定试板焊缝应在接触介质的一面进行硬度测试；

•6）焊接接头不得留下封闭的中间空隙，必要时应设排气空；

•7）不得进行铁素体钢和奥氏体钢的异种钢焊接。

•（5）焊后热处理

•1）原则上应尽可能进行热处理；

•2）热处理温度尽可能取规范允许的上限；

•3）尽可能在炉内进行整体热处理（特别对带有接管的容器筒节）；

•4）实在无法进行热处理的应采用接头硬度不大于HB185的工艺施焊。

•（6）湿H2S严重腐蚀环境

•容器工作条件符合以下条件时为湿H2S严重腐蚀环境

•1）工作压力大于1.6MPa;

•2）H2S-HCN共存，且HCN大于50ppm;

•3）pH≤9。

•在湿H2S严重腐蚀环境使用的压力容器用材的特殊要求：

•1）化学成分　S≤0.003%

•P≤0.025%

•2）板厚方向的断面收缩率（Z向拉伸）:

•φ≥35%（三个试样平均值）

•　　　　　φ≥25%（单个试样最低值）

•3）必须进行焊后热处理。

•5.2.9防止奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的措施

•1）降低应力

•热处理——避免敏化现象发生（稳定化、固溶）

•锤击、喷丸——造成残余压应力状态

•2）材料选择——采用含Ti、Nb的不锈钢

•3）调整焊缝金属的合金系统——得到合适的奥氏体+δ铁素体的组织结构，加入：

Ni、Si、Mo等元素

•5.2.10在用压力容器应力腐蚀倾向的预测与检验

•1）介质、环境情况——特性、温度、浓度、

•2）材料情况——选材是否合理

•3）热处理情况——是否进行、方法、范围

•4）历次检验情况——客观事实

•5.2.11压力容器应力腐蚀实例

•1.液氨对碳刚和低合金钢的应力腐蚀

•美国：

储运容器3年后，3%发生应力腐蚀开裂

•日本：

1959~1972造的液氨球罐80%有应力腐蚀裂纹

•我国：

70年代多次发生液氨储罐应力腐蚀开裂事故

•　液氨容器用钢的强度越高，产生应力腐蚀裂纹的倾向就越大。

综合国内外有关液氨贮罐的调查资料可以看出，屈服强度高于320MPa的钢材焊制的液氨贮罐，几乎全部都发现有应力腐蚀裂纹；而屈服强度低于220MPa的低碳钢贮罐，只有极少几台存在少量的应力腐蚀裂纹。

•2.硫化氢对钢制压力容器的应力腐蚀

•　对硫化氢应力腐蚀起促进作用的因素较多，如钢材的组成、强度、硬度、硫化氢浓度、溶液的pH值、工作温度、残余应力等。

一般说来，钢中的S、Ni、H含量越多，钢的强度、特别是它的硬度越高，就越容易受硫化氢的应力腐蚀。

工作介质中硫化氢含量越高，溶液的pH值越小，就越容易产生应力腐蚀裂纹。

温度对硫化氢应力腐蚀的影响，以20℃左右最为敏感，升高或降低温度对减弱硫化氢的应力腐蚀都比较有利。

在应力因素方面，除薄膜应力外，主要是焊接残余应力、强行装配组焊引起的附加应力等。

•　高浓度的硫化氢及水分与高强度钢焊缝区的淬硬组织，以及高的局部应力，构成了易于发生硫化氢应力腐蚀环境的特殊组合。

•3.热碱对钢制压力容器的应力腐蚀

•　压力容器的工作介质中，如果含有一定浓度的氢氧化钠溶液，在温度较高的特定环境中，会引起碳钢或合金钢的应力腐蚀，这种应力腐蚀一般要同时具备三个条件，即高的温度、高的碱浓度和拉伸应力。

关于碱液浓度，试验认为，浓度为10%的氢氧化钠溶液可以引起碱脆，而5%的浓度则不可能。

引起碱液应力腐蚀的拉伸应力，可以是外应力，也可以是内应力，或者是两者的联合作用。

•　经过分析，确认高压釜断裂主要是由应力腐蚀裂纹引起。

虽然釜内的氢氧化钠溶液浓度仅为5%，但是在内壁的突台处完全可以造成氢氧化钠的富集，即在此处有可能存在局部高浓度的碱液。

而釜体在此处的横截面突变，又产生较大的应力集中，使筒体在较高的轴向拉伸应力（因应力集中引起）和较高浓度的高温碱液（因富集引起）作用下产生应力腐蚀断裂。

•4.一氧化碳等引起的应力腐蚀

•　近年来，国内外都先后发生过盛装一氧化碳、二氧化碳混合气体的容器（气瓶）的破裂爆炸事故，这也是由应力腐蚀而产生的容器腐蚀破裂。

•　在通常的情况下，一氧化碳可以被铁吸附，在金属表面形成一层保护膜。

但是由于气瓶反复多次的充气，瓶壁上的交变应力使这层保护膜遭到破坏，于是在保护膜被破坏的地方，因二氧化碳和水的作用，使铁发生快速阳极溶解，并形成向纵深方向扩展的裂纹。

实验证明，在无水的一氧化碳气体中，不存在钢的应力腐蚀现象。

•5.氯离子引起的不锈钢容器的应力腐蚀

•　在实际产生过程中，这种应力腐蚀往往是由于错误操作而引起的。

例如化纤织物染色时，用氯化钠作为助剂加入高温高压染色机中导致应力腐蚀。

有些设备并不是在正常操作条件下被腐蚀破坏，而是在停止运行期间由于含有氯化物的溶液冷凝和浓缩而产生应力腐蚀。

国外曾报道过不锈钢设备