Коррозионное разрушение. Коррозией металла называется самопроизвольное его разрушение вследствие физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Различают химическую и электрохимическую коррозию, а также биокоррозию.

При химической коррозии окисление металла и восстановление окислительного компонента происходят в одном акте.

Электрохимическая коррозия возникает в электролитической токопроводящей среде. Окисление металла и восстановление окислительного компонента происходят не в течение одного акта, скорости протекания коррозии зависят от электродного потенциала металла.

При химической коррозии воздействующей внешней средой являются воздух, газы и жидкие вещества, не проводящие электрического тока, например, окисление металла на сухом воздухе — это химическая коррозия. В паровых котлах на поверхностях нагрева, в паровых коллекторах, в арматуре возможна химическая коррозия в результате взаимодействия металлической поверхности с перегретым паром или газом высокой температуры.

Для судовых условий распространенным видом химического коррозионного разрушения является газовая, ванадиевая и сернистая коррозия, которой подвержены ответственные детали и узлы судовых механизмов и устройств (детали поршневого движения двигателей, газотурбинных двигателей и паровых котлов).

Поверхности судна и трубопроводов, омываемые морской водой, маслом и т. д., подвергаются электрохимической коррозии; при этом воздействующей средой являются электролиты (растворы солей, кислот и щелочей), металл переходит в раствор (например, разрушение листов наружной обшивки в подводной части корпуса судна).

Поверхности судовых конструкций, трубопроводов и механизмов, омываемые морской водой, могут подвергаться действию биокоррозии, возникающей под влиянием продуктов жизнедеятельности макро- и микроорганизмов, находящихся на этих поверхностях.

По характеру распространения коррозию подразделяют на равномерную, местную и межкристаллитную.

Местная коррозия наиболее опасна, так как приводит к усиленному местному утонению и образованию свищей.

При межкристаллитной коррозии разрушению подвергаются границы между зернами металла и отдельными кристаллами, вследствие чего сцепление между ними нарушается, образуются межкристаллитные трещины и металл теряет механическую прочность. Частным случаем межкристаллитной коррозии является так называемая щелочная (или каустическая) хрупкость, возникающая в котлах при неправильной водообработке в местах неплотностей заклепочных соединений и раз-вальцовок.

Усталостное разрушение. Усталостью металла называется процесс постепенного накопления повреждения под действием повторно-переменных напряжений, приводящих к уменьшению долговечности материала, образованию трещин и разрушению его. При одновременном воздействии циклических растягивающих напряжений и коррозионной среды возникает коррозионная усталость. Свойство материала противостоять усталости называется выносливостью.

При эксплуатации судов часто приходится встречаться с усталостным разрушением, которое трудно обнаружить. Это обстоятельство делает усталостное разрушение особенно опасным. В настоящее время усталостное разрушение практически может быть выявлено неразрушающими методами дефектоскопии только при макроразмерах разрушений. Более ранняя диагностика возможна лишь методами металлографии.

Ползучесть металлов. Ползучестью называется процесс изменения во времени деформаций и напряжений, возникающий в элементе (детали) под действием внешних нагрузок. Для каждого металла ползучесть возникает при определенной температуре. Скорость ползучести находится в прямой зависимости от температуры и напряжений. Изменение деформации детали при ползучести принято называть последствием, а изменение напряжений — релаксацией. Например, релаксация возникает при ослаблении плотности фланцевых соединений трубопроводов, работающих в условиях высоких температур.

Плотность фланцевого соединения при его сборке достигается за счет создания упругих деформаций и напряжений в материале болтов. С течением времени вследствие ползучести и релаксации напряжений при неизменном значении общей деформации болтов часть упругой деформации превращается в пластическую. Как следствие, плотность фланцевого соединения снижается.

В условиях ползучести работает значительное число деталей и узлов судовых энергетических установок поэтому необходимы предварительный расчет и прогнозирование данного процесса разрушения. При этом исходят из предельной остаточной деформации, которая может быть допущена по условиям безопасной работы.