不銹鋼酸洗鈍化原理

1、酸洗鈍化原理在GB1501998鋼制壓力容器中規(guī)定宥防腐要求的不銹鋼制造的容器表面應(yīng)進(jìn)行酸洗鈍化。”不銹鋼化學(xué)品容器還由于載運(yùn)多種不同的化學(xué)品，對(duì)防止貨品污染有很高的要求，而國(guó)產(chǎn)不銹鋼板表面質(zhì)量相對(duì)較差.通常應(yīng)對(duì)不銹鋼板、設(shè)備、附件進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)或電解拋光等精整處理后再清洗、酸洗鈍化，使不銹鋼具有更強(qiáng)的耐蝕力。不銹鋼化學(xué)品容器在營(yíng)運(yùn)中通常有使用水清洗的工序，如使用海水的話，海水中富含氯離子，對(duì)鈍化膜有較大的腐蝕作用，工況惡劣.進(jìn)行酸洗鈍化更是不可缺少。不銹鋼鈍化膜具有動(dòng)態(tài)特征，不應(yīng)看作腐蝕完全停止，而是在形成擴(kuò)散的保護(hù)層，通常在有還原劑（如氯離子）的情況下傾向于破壞鈍化膜，而在氧化劑（如空氣）

2、存在時(shí)能保護(hù)和修復(fù)鈍化膜。不銹鋼放置于空氣中會(huì)形成氧化膜，但這種膜的保護(hù)性不夠完善，通過(guò)酸洗使不銹鋼表面平均有厚度為10um的一層表面被腐蝕掉，酸液的化學(xué)活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其他部位高，因此酸洗可使整個(gè)表面趨于均勻平衡，更重要的是，通過(guò)酸洗鈍化，使鐵及鐵的氧化物比銘和銘的氧化物優(yōu)先溶解，去掉了貧銘層，使不銹鋼表面富銘，在氧化劑鈍化作用下使表面產(chǎn)生完整穩(wěn)定的鈍化膜，這種富銘鈍化膜的電位可達(dá)+1.0V（SCE）,接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩(wěn)定性。酸洗鈍化方式根據(jù)操作方式不同，不銹鋼酸洗鈍化處理主要有浸漬法、膏劑法、涂刷法、噴淋法、循環(huán)法、電化學(xué)法等6種方法。一、浸漬法。不銹鋼管線

3、、彎頭、小件等最適用該法.且處理效果最好。因?yàn)樘幚砑沙浞纸菰谒嵯粹g化液中，表面反應(yīng)完全、鈍化成膜致密均勻。該法適合連續(xù)批量作業(yè)，但需隨溶液反應(yīng)濃度降低而不斷補(bǔ)充新液。其缺點(diǎn)是受酸槽形狀及容量的限制，不適合大容量設(shè)備及形狀過(guò)長(zhǎng)過(guò)寬的管線；長(zhǎng)期不用會(huì)因溶液揮發(fā)等原因而效果下降，需要專用場(chǎng)地、酸池及加熱設(shè)備。二、膏劑法。不銹鋼酸洗鈍化膏目前已在國(guó)內(nèi)廣泛使用并有系列產(chǎn)品供應(yīng)，主要成分由硝酸、氫氟酸、緩蝕劑、粘稠劑等按一定比例組成，船標(biāo)不銹鋼酸洗鈍化膏CB/T3595-94有具體的檢驗(yàn)規(guī)則，手工操作，適合現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)不銹鋼化學(xué)品容器焊縫處理、焊接變色、拐角死角、扶梯背面及大面積的涂抹鈍化都適用。膏劑

4、法的優(yōu)點(diǎn)是不需要專用設(shè)備和場(chǎng)地，不需要加熱設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)操作靈活，酸洗鈍化一次完成，獨(dú)立性強(qiáng)；鈍化膏保質(zhì)期長(zhǎng)，每次涂抹處理都用新的鈍化膏一次性使用，表面一層鈍化結(jié)束后反應(yīng)即停止，不易過(guò)腐蝕，不受后續(xù)沖洗時(shí)間限制，焊縫等薄弱環(huán)節(jié)還可以加強(qiáng)鈍化。缺點(diǎn)是工人操作環(huán)境差，勞動(dòng)強(qiáng)度高，成本較高，對(duì)不銹鋼管線內(nèi)壁處理效果稍差，需結(jié)合其它方法。三、噴淋法。適合于場(chǎng)地固定，封閉環(huán)境的單一產(chǎn)品或內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)備酸洗鈍化，如板材生產(chǎn)線上的噴淋酸洗工序，對(duì)不銹鋼化學(xué)品容器，可用于容器內(nèi)壁酸洗。其優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)操作速度快，操作方式簡(jiǎn)單，對(duì)工人腐蝕影響小，溶液利用率較高。這種方法限制條件比較多，如：1、容器內(nèi)不得有殘?jiān)?、雜質(zhì)

5、等。2、酸洗液在容器內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)引起不銹鋼的過(guò)腐蝕，因此須連續(xù)作業(yè)，隨時(shí)準(zhǔn)備大量清洗用水，如遇停電、停水、停工等會(huì)引起嚴(yán)重后果。3、廢酸、廢水排放須有較大的容器盛放。4、隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)和溶液雜質(zhì)的增多，酸洗液有效成份逐漸降低，須隨時(shí)檢測(cè)溶液濃度并及時(shí)補(bǔ)充新液不銹鋼的耐腐蝕性主要是因?yàn)樵阡撝刑砑恿溯^高含量的Cr元素(如316LW(Cr)=16.0018.00),Cr元素易于氧化，能在鋼的表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，使鋼的電極電和在氧化介質(zhì)中的耐蝕性發(fā)生突變性提高，不銹鋼的耐腐蝕性能主要依靠表面覆蓋的這一層極薄的(約1mm)致密的鈍化膜，這層鈍化膜與腐蝕介質(zhì)隔離，是不銹鋼

6、防護(hù)的基本屏障，如果鈍化膜不完整或有缺陷被破壞，不銹鋼仍會(huì)被腐蝕。316L不銹鋼管道點(diǎn)腐蝕的理論分析-嶺澳核電站循環(huán)水過(guò)濾系統(tǒng)無(wú)錫不銹鋼市場(chǎng)sus316L2007-1-1516:47:37反皮簡(jiǎn)單介紹了循環(huán)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)反沖洗系統(tǒng)及316L不銹鋼管道的使用情況，分析了316L不銹鋼的抗腐蝕性。詳細(xì)介紹了點(diǎn)腐蝕形成的機(jī)理和影響因素，分析了316L不銹鋼點(diǎn)腐蝕的情況，提出了對(duì)反沖洗管道可采取的防護(hù)措施。316L不銹鋼；管道；點(diǎn)腐蝕Abstract:Thispapergivesageneralintroductiontotherotatingdrumfilterbackflushingsystemand

7、theusageof316Lstainlesssteelpipes.Italsoanalysesthecharacteristicofanti-corrosionof316Lstainlesssteel.Atthesametime,itgivesadetailedintroductiontothemechanismofformingpittingcorrosionandthefactorsaffectingitsformation.Theanalysisofthepittingphenomenaandsuggestionforthepipematerialselectionarealsodis

8、cussedinthispaper.Keywords:316LStainlesssteel;Pipe;Pittingcorrosion1循環(huán)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)反沖洗系統(tǒng)簡(jiǎn)介循環(huán)水過(guò)濾系統(tǒng)（CFI）的主要設(shè)備是旋轉(zhuǎn)海水濾網(wǎng)，在其運(yùn)行中要不斷清除濾出的污物，通過(guò)反沖洗系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。反沖洗的水源與主循環(huán)水一樣引自旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)后的海水水室，后經(jīng)兩級(jí)泵加壓和中間過(guò)濾輸至旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的特定部位沖洗污物，設(shè)計(jì)流速2.3m/s。反沖洗海水管道設(shè)計(jì)采用公稱直徑150mm（壁厚7.11mm）的316L不銹鋼管。輸送白海水含氯量為17g/L,摩爾濃度為0.48mol/L,為防止回路中海生物滋生，注入次氯酸鈉溶液，使循環(huán)水入口次氯酸鈉

9、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在1X10-6。316L不銹鋼管道的使用情況CFI系統(tǒng)于2000-05-17完成安裝交付調(diào)試，進(jìn)行單體調(diào)試及系統(tǒng)試運(yùn)。2001年4月，1號(hào)機(jī)組管道首次出現(xiàn)泄漏，泄漏部位位于管道豎直段與水平段彎頭焊口處，泄漏點(diǎn)表現(xiàn)為穿透性孔，孔的直徑很小，但肉眼可見(jiàn)，管道內(nèi)壁腐蝕處呈擴(kuò)展?fàn)詈稚P跡，判斷為典型的不銹鋼點(diǎn)腐蝕。當(dāng)時(shí)的處理措施是切除泄漏的管段，更換同材質(zhì)的新管段，并在新管段底部增加了一個(gè)疏水閥，目的是在管道停運(yùn)期間排空管內(nèi)積水以防止腐蝕的再次發(fā)生。但在2001年9月，1號(hào)機(jī)管道又發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。2001年10月電廠決定將所有反沖洗管道更換為碳鋼襯膠管道。改造后運(yùn)行至今未發(fā)生泄漏。316L不銹

10、鋼的抗腐蝕性分析316L不銹鋼屬300系列Fe-Cr-Ni合金奧氏體不銹鋼，由于銘、鍥含量高，是最耐腐蝕的不銹鋼之一，并具有很好的機(jī)械性能。字母“L”表示低碳（碳含量被控制在0.03%以下），以避免在臨界溫度范圍（430900C）內(nèi)碳化銘的晶界沉淀，在焊后提供特別好的耐蝕性。但316L不銹鋼抗氯離子點(diǎn)腐蝕的能力較差。4不銹鋼的點(diǎn)腐蝕機(jī)理在金屬表面局部地方出現(xiàn)向深處發(fā)展的腐蝕小孔，其余表面不腐蝕或腐蝕很輕微，這種形態(tài)成為小孔腐蝕，簡(jiǎn)稱點(diǎn)蝕。金屬腐蝕按機(jī)理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。點(diǎn)腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕中的局部腐蝕。一種點(diǎn)蝕是由局部充氣電池產(chǎn)生，類似于金屬的縫隙腐蝕。另一種更常見(jiàn)的點(diǎn)蝕發(fā)生在有鈍化表

11、現(xiàn)或被高耐蝕性氧化物覆蓋的金屬上。電化學(xué)腐蝕的基本原理通過(guò)原電池原理可以更好地說(shuō)明電化學(xué)腐蝕機(jī)理。當(dāng)2種活潑性不同的金屬（如銅和鋅）浸入電解質(zhì)溶液，2種金屬間將產(chǎn)生電位差，用導(dǎo)線連接將會(huì)有電流通過(guò)，在此過(guò)程中活潑金屬（鋅）將被消耗掉，也就是被電化學(xué)腐蝕。不同于化學(xué)腐蝕（如金屬在空氣中的氧化，鋅在酸溶液中的析氫），電化學(xué)腐蝕一定有電流產(chǎn)生，并且電流量的大小直接與腐蝕物的生成量相關(guān)，即電流密度越大腐蝕速度越快。各種金屬在電解質(zhì)溶液中的活潑程度可用其標(biāo)準(zhǔn)電極電位表示，即金屬與含有單位活度（活度與濃度正相關(guān)，在濃度小于10-3mol/L時(shí)認(rèn)為兩者值相同）的金屬離子，在溫度298K（25C）,氣體分壓1

12、.01MPa下的平衡電極電位。標(biāo)準(zhǔn)電極電位越低，金屬或合金越活潑，在與高電位金屬組成電偶對(duì)時(shí)更易被腐蝕。由此可見(jiàn)，決定金屬標(biāo)準(zhǔn)電極電位的因素除了金屬的本質(zhì)外還有：溶液金屬離子活度（濃度）、溫度、氣體分壓。另外一個(gè)重要影響因素是金屬表面覆蓋著的薄膜。除了金、柏等極少數(shù)貴金屬外，絕大多數(shù)金屬在空氣中或水中可以形成具有一定保護(hù)作用的氧化膜，否則大部分金屬在自然界就無(wú)法存在。金屬表面膜的性質(zhì)對(duì)其腐蝕發(fā)生及腐蝕速度都有著重要影響。不銹鋼的耐腐蝕原理不銹鋼的重要因素在于其保護(hù)性氧化膜是自愈性的（例如它不象選擇性氧化而形成的那些保護(hù)性薄膜），致使這些材料能夠進(jìn)行加工而不失去抗氧化性。合金必須含有足夠量的銘以

13、形成基本上由Cr2O3組成的表皮，以便當(dāng)薄膜弄破時(shí)有足夠數(shù)目的銘（Cr3+）陽(yáng)離子重新形成薄膜。如果銘的比例低于完全保護(hù)所需要的比例，銘就溶解在鐵表面形成的氧化物中而無(wú)法形成有效保護(hù)膜。起完全保護(hù)作用所需的銘的比例取決于使用條件。在水溶液中，需要12%的銘產(chǎn)生自鈍化作用形成包含大量Cr2O3的很薄的保護(hù)膜。在氣態(tài)氧化條件下，低于1000C時(shí)，12%的銘有很好的抗氧化性，在高于1000C時(shí)，17%的銘也有很好的抗氧化性。當(dāng)金屬含銘量不夠或某些原因造成不銹鋼品界出現(xiàn)貧銘區(qū)的時(shí)候，就不能形成有效的保護(hù)性膜。氯離子對(duì)不銹鋼鈍化膜的破壞處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力，即鈍化膜的溶解和修復(fù)（冉鈍化）處于

14、動(dòng)平衡狀態(tài)。當(dāng)介質(zhì)中含有活性陰離子（常見(jiàn)的如氯離子）時(shí)，平衡便受到破壞，溶解占優(yōu)勢(shì)。其原因是氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然后和鈍化膜中的陽(yáng)離子結(jié)合成可溶性氯化物，結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑（孔徑多在2030Nm）,這些小蝕坑稱為孔蝕核，亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對(duì)不銹鋼的鈍態(tài)起到直接的破環(huán)作用。圖1表征了金屬鈍化區(qū)隨氯離子濃度增大而減小。A-不存在氯離子；B-低濃度氯離子；C-高濃度氯離子圖1對(duì)于呈現(xiàn)出鈍化性的金屬，氯離子對(duì)陽(yáng)極極化曲線的作用2圖1是對(duì)含不同濃度氯離子溶液中的不銹鋼試樣采取恒電位法測(cè)量的電位與電流關(guān)系曲線，從中看出陽(yáng)極電

15、位達(dá)到一定值，電流密度突然變小，表示開(kāi)始形成穩(wěn)定的鈍化膜，其電阻比較高，并在一定的電位區(qū)域（鈍化區(qū)）內(nèi)保持。圖中顯示，隨著氯離子濃度的升高，其臨界電流密度增加，初級(jí)鈍化電位也升高，并縮小了鈍化區(qū)范圍。對(duì)這種特性的解釋是在鈍化電位區(qū)域內(nèi)，氯離子與氧化性物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)，并且進(jìn)入薄膜之中，因此產(chǎn)生品格缺陷，降低了氧化物的電阻率。因此在有氯離子存在的環(huán)境下，既不容易產(chǎn)生鈍化，也不容易維持鈍化。在局部鈍化膜破壞的同時(shí)其余的保護(hù)膜保持完好，這使得點(diǎn)蝕的條件得以實(shí)現(xiàn)和加強(qiáng)。根據(jù)電化學(xué)產(chǎn)生機(jī)理，處于活化態(tài)的不銹鋼較之鈍化態(tài)的不銹鋼具電極電位要高許多，電解質(zhì)溶液就滿足了電化學(xué)腐蝕的熱力學(xué)條件，活化態(tài)不銹鋼成為陽(yáng)極，鈍

16、化態(tài)不銹鋼作為陰極。腐蝕點(diǎn)只涉及到一小部分金屬，其余的表面是一個(gè)大的陰極面積。在電化學(xué)反應(yīng)中，陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)是以相同速度進(jìn)行的，因此集中到陽(yáng)極腐蝕點(diǎn)上的腐蝕速度非常顯著，有明顯的穿透作用，這樣形成了點(diǎn)腐蝕。點(diǎn)腐蝕形成的過(guò)程點(diǎn)蝕首先從亞穩(wěn)態(tài)孔蝕行為開(kāi)始。不銹鋼表面的各種缺陷如表面硫化物夾雜、品界碳化物沉積、表面溝槽處等地方，鈍化膜首先遭到破壞露出基層金屬出現(xiàn)小蝕孔（孔徑多在2030Nm）,這就是亞穩(wěn)態(tài)孔核，成為點(diǎn)腐蝕生成的活性中心。蝕核形成后，相當(dāng)一部分點(diǎn)仍可能再鈍化，若再鈍化阻力小，蝕核就不再長(zhǎng)大。當(dāng)受到促進(jìn)因素影響，蝕核繼續(xù)長(zhǎng)大至一定臨界尺寸時(shí)（一般孔徑大于30m）,金屬表面出現(xiàn)宏觀可見(jiàn)

17、的蝕孔，這個(gè)特定點(diǎn)成為孔蝕源。蝕孔一旦形成則加速生長(zhǎng)，現(xiàn)以不銹鋼在充氣的含氯離子的介質(zhì)中的腐蝕過(guò)程為例說(shuō)明，見(jiàn)圖2。圖2不銹鋼在充氣的含氯離子的介質(zhì)中的孔蝕過(guò)程4蝕孔內(nèi)金屬表面處于活態(tài)，電位較負(fù)；蝕孔外金屬表面處于鈍態(tài)，電位較正，于是孔內(nèi)和孔外構(gòu)成了一個(gè)活態(tài)一例態(tài)微電偶腐蝕電池，電池具有大陰極-小陽(yáng)極的面積比結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極電流密度很大，蝕孔加深很快。孔外金屬表面同時(shí)受到陰極保護(hù)，可繼續(xù)維持鈍態(tài)?？變?nèi)主要發(fā)生陽(yáng)極溶解反應(yīng)：FcFe2+2eCr-Cr3+3eNi-Ni2+2e孔外在中性或弱堿性條件下發(fā)生的主要反應(yīng)：1/2O2+H2O+282OH-由圖可見(jiàn)，陰、陽(yáng)極彼此分離，二次腐蝕產(chǎn)物將在孔口形成，沒(méi)

18、有多大保護(hù)作用?？變?nèi)介質(zhì)相對(duì)孔外介質(zhì)呈滯流狀態(tài)，溶解的金屬陽(yáng)離子不易往外擴(kuò)散，溶解氧亦不易擴(kuò)散進(jìn)來(lái)。由于孔內(nèi)金屬陽(yáng)離子濃度的增加，帶負(fù)電的氯離子向孔內(nèi)遷移以維持電中性，在孔內(nèi)形成金屬氯化物（如FeCl2等）的濃縮溶液，這種富集氯離子的溶液可使孔內(nèi)金屬表面繼續(xù)維持活性。又由于氯化物水解等原因，孔內(nèi)介質(zhì)酸度增加，使陽(yáng)極溶解速度進(jìn)一步加快，加上受重力的作用，蝕孔加速向深處發(fā)展。隨著腐蝕的進(jìn)行，孔口介質(zhì)的pH值逐漸升高，水中的可溶性鹽如Ca（HCO3）2將轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀，結(jié)果銹層與垢層一起在孔口沉積形成一個(gè)閉塞電池，這樣就使孔內(nèi)外物質(zhì)交換更困難，從而使孔內(nèi)金屬氯化物更加濃縮，最終蝕孔的高速深化可

19、把金屬斷面蝕穿。這種由閉塞電池引起孔內(nèi)酸化從而加速腐蝕的作用稱為自催化酸化作用產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)的金屬表面的微環(huán)境情況非常重要，在這樣的表面上形成的局部腐蝕環(huán)境與名義上的大環(huán)境有很大不同。點(diǎn)腐蝕的產(chǎn)生正是在一個(gè)與周圍環(huán)境不同并且逐步惡化的微環(huán)境下進(jìn)行的。5影響點(diǎn)腐蝕的因素金屬或合金的性質(zhì)、表面狀況、介質(zhì)的性質(zhì)、pH值、溫度、流速和時(shí)間等，都是影響點(diǎn)腐蝕的主要因素。不銹鋼性質(zhì)的影響因素包括：組分、雜質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)、鈍化膜。組分、雜質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)決定著其耐腐蝕性。比如不銹鋼中加入鋰和鈦可有效防止碳化銘的形成，從而提高晶界抗腐蝕能力。適量的鋁和銘聯(lián)合作用可在氯化物存在的情況下有效穩(wěn)定鈍化膜。許多晶界腐蝕是由熱

20、處理引起的：不銹鋼在焊接等過(guò)程中加熱到一定溫度之后而產(chǎn)生碳化銘在晶界上的沉積，因此，緊靠近碳化銘的區(qū)域就消耗掉了銘，從而相對(duì)于晶內(nèi)的銘更為活潑。如果存在水溶液條件，就形成了以裸露的銘為陽(yáng)極，以不銹鋼為陰極的原電池。大的陰極面積產(chǎn)生了陽(yáng)極控制，因而腐蝕作用很嚴(yán)重，導(dǎo)致晶間破裂或點(diǎn)蝕。這稱之為焊接接頭品間腐蝕”，這種鋼稱之為活化處理”的鋼。采用低碳的奧氏體不銹鋼可以減輕這個(gè)問(wèn)題。鈍化膜是保護(hù)不銹鋼的主要屏障，但另一方面具有鈍化特性的金屬或合金，鈍化能力越強(qiáng)則對(duì)孔蝕的敏感性越高，不銹鋼較碳鋼易發(fā)生點(diǎn)腐蝕就是這個(gè)道理?？孜g的發(fā)生和介質(zhì)中含有活性陰離子或氧化性陽(yáng)離子有很大關(guān)系。大多數(shù)的孔蝕事例都是在含有

21、氯離子或氯化物介質(zhì)中發(fā)生的。實(shí)驗(yàn)表明，在陽(yáng)極極化條件下，介質(zhì)中只要含有氯離子便可使金屬發(fā)生孔蝕。所以氯離子又稱為孔蝕的檄發(fā)劑”，而且隨著介質(zhì)中氯離子濃度的增加，孔蝕電位下降，使孔蝕容易發(fā)生，而后又容易加速進(jìn)行。不銹鋼孔蝕電位與氯離子活度間的關(guān)系：(|)b=-0.088lgaCl-+0.108(V)4其中，小b為不銹鋼孔蝕臨界電位，aC-為氯離子活度。實(shí)驗(yàn)證明5,隨著溶液pH值的降低，腐蝕速度逐漸增加，并且在pH值相同時(shí)，含不同氯離子的模擬溶液的腐蝕速度相差不大，這說(shuō)明溶液的pH值對(duì)腐蝕起著決定性的作用。對(duì)18-8不銹鋼的點(diǎn)蝕研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)閉塞區(qū)內(nèi)的pH值低于1.3時(shí)，腐蝕速度急劇增大，這是由于發(fā)

22、生了從鈍化態(tài)向活化態(tài)的突變。由于腐蝕速度與溶液的pH值呈對(duì)數(shù)關(guān)系，因此pH值的微小變化都會(huì)對(duì)腐蝕速度帶來(lái)明顯的影響。閉塞區(qū)內(nèi)除了亞鐵離子的水解造成溶液pH值下降外，還由于離子強(qiáng)度的增加，使得氫離子的活度系數(shù)增大而降低pH值。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，隨著氯離子濃度的升高，溶液pH值線性下降。5介質(zhì)溫度升高使小b值明顯降低，使孔蝕加速。介質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)金屬的孔蝕速度比介質(zhì)處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)為大。介質(zhì)的流速對(duì)減緩孔蝕起雙重作用，加大流速一方面有利于溶解氧向金屬表面的輸送，使鈍化膜容易形成；另一方面可以減少沉積物在金屬表面的沉積機(jī)會(huì)，從而減少發(fā)生孔蝕的機(jī)會(huì)。點(diǎn)蝕發(fā)生的誘導(dǎo)期一般從幾個(gè)月到一年不等，視具體情況不同。6

23、316L不銹鋼管道的點(diǎn)腐蝕情況分析對(duì)照上述影響，不銹鋼孔蝕的主要因素，對(duì)嶺澳一期CFI系統(tǒng)反沖洗管道的點(diǎn)蝕傾向或加速點(diǎn)蝕的因素分析如下。材質(zhì)316L不銹鋼本身具有很好的抗氧化性，并且由于控制了碳的含量，減少了焊后碳化銘的晶界沉淀，在焊后提供了較好的耐蝕性。但316L不銹鋼在氯化物環(huán)境中，對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂最為敏感，不具備耐氯離子腐蝕的功能。已經(jīng)證明將不銹鋼的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別，如316L型不銹鋼用于海水系統(tǒng)是不成功的1。另外，在焊接熱影響區(qū)仍然存在焊后晶界貧銘發(fā)生的可能性，并且由于條件所限，現(xiàn)場(chǎng)焊后無(wú)法對(duì)焊縫內(nèi)表面做酸洗鈍化處理，具保護(hù)膜相對(duì)較差，加之焊后表面不平整度增加，這些都為孔蝕核的形成提供了條件。介

24、質(zhì)輸送介質(zhì)為0.48mol/L氯離子濃度的海水，具對(duì)不銹鋼腐蝕的影響是顯著的，一方面是破壞鈍化膜，另一方面是不斷富集的氯離子直接降低pH值。加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1X10-6的次氯酸鈉，對(duì)氯離子含量的提升可忽略不計(jì)。但次氯酸鈉的存在，對(duì)提高介質(zhì)含氧量，加快陰極去極化起到了促進(jìn)作用，因此加快了點(diǎn)蝕速度。溫度和pH值環(huán)境溫度和海水整體的pH值變化不大，對(duì)反沖洗管道點(diǎn)蝕的影響很小流速管道內(nèi)海水在試運(yùn)期間長(zhǎng)期處于滯流狀態(tài)，為點(diǎn)蝕的形成提供了充分的條件。在正常運(yùn)行期間，管道內(nèi)海水設(shè)計(jì)流速在2.3m/s,由于水流沖刷，初步形成的亞穩(wěn)態(tài)孔核中很難形成閉塞電池的條件，孔蝕進(jìn)一步發(fā)展的條件氯離子富集”、酸性增加&quo

25、t;和孔內(nèi)不銹鋼活化態(tài)”等都難以保持。但在長(zhǎng)期停運(yùn)狀態(tài)下，這些閉塞電池條件都得以實(shí)現(xiàn)，為孔蝕的快速發(fā)展提供了良好條件。綜上所述，材質(zhì)不耐氯離子腐蝕、介質(zhì)含氯離子和長(zhǎng)期滯流的狀態(tài)這幾項(xiàng)因素共同影響，促成了嶺澳一期CFI反沖洗管道的點(diǎn)腐蝕。7對(duì)反沖洗管道可采取的防護(hù)措施通過(guò)分析影響點(diǎn)蝕的因素可以看出，材質(zhì)、介質(zhì)、流速和時(shí)間是造成反沖洗管道316L不銹鋼點(diǎn)蝕的主要因素。介質(zhì)是無(wú)法改變的，長(zhǎng)期滯流現(xiàn)象的存在也是無(wú)法避免的。在對(duì)反沖洗管道泄漏的處理和改造中，曾經(jīng)加裝了疏水管線，但沒(méi)有實(shí)際作用，因?yàn)椴豢赡芘疟M所有海水并充分干燥，即使存在極少量海水腐蝕仍可在管道底部沿重力方向進(jìn)行，而且因?yàn)槿芤褐泻趿康脑黾?/p>

26、和海水的蒸發(fā)濃縮會(huì)加快腐蝕。參考控制腐蝕的5種基本方法，即：改用更適當(dāng)?shù)牟牧?、改變環(huán)境、使用保護(hù)性涂層、采用陰極保護(hù)或陽(yáng)極保護(hù)、改進(jìn)系統(tǒng)或構(gòu)件的設(shè)計(jì)1。其中，可采納的是改用材料和使用保護(hù)性涂層。采用外加陰極電流保護(hù)可以抑制不銹鋼點(diǎn)蝕，但是所需費(fèi)用較昂貴，而且會(huì)對(duì)附近沒(méi)有保護(hù)的金屬部件加重腐蝕。因此，解決反沖洗管道點(diǎn)蝕的有效方法就是，從提高管道內(nèi)壁抗腐蝕性方面考慮。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際改造中，采用了使用廣泛的碳鋼管道加硫化橡膠襯里的方法。(1)拆除所有不銹鋼管道，參照原管線路徑現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)為法蘭聯(lián)接碳鋼管道(襯膠管道不能采用焊接)。(2)現(xiàn)場(chǎng)加工制作碳鋼管道后送交專業(yè)襯膠廠家。(3)在襯膠廠對(duì)碳鋼管段進(jìn)行內(nèi)外

27、表面噴砂處理。然后外表面涂防銹底漆，內(nèi)表面手工粘襯橡膠皮。(4)對(duì)襯膠進(jìn)行電火花檢驗(yàn)，以保證襯膠的連續(xù)性，對(duì)個(gè)別缺陷點(diǎn)采用環(huán)氧樹(shù)脂補(bǔ)膠處理。(5)對(duì)橡膠進(jìn)行硫化熏蒸處理，使襯膠硬化。(6)安裝時(shí)法蘭連接采用橡膠墊，連接螺栓采用鍍鋅螺栓加防腐涂層。安裝后管道表面涂防腐面漆。近年來(lái)由于鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，使用耐氯離子腐蝕的雙向不銹鋼已成為現(xiàn)實(shí)。雙向不銹鋼是在不銹鋼中添加一定含量的鋁，并加入較奧氏體不銹鋼更高含量的銘，較高的銘、鋁含量組合能獲得良好的抗氯化物點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。這是第一代雙相不銹鋼。在雙相不銹鋼中再加入氮促進(jìn)奧氏體的形成并改善拉伸性能和耐點(diǎn)蝕性能，這就是第二代雙相不銹鋼。奧氏體不

28、銹鋼和雙相不銹鋼(不能用于鐵素體不銹鋼)的耐點(diǎn)蝕性能可以用耐點(diǎn)蝕當(dāng)量(PREN)預(yù)測(cè)：PREN=Cr+3,3(Mo+0.5W)+xN1其中Cr、Mo、W和N等于材料中銘、鑰、鴇、氮的含量，這些合金化元素都對(duì)耐點(diǎn)蝕性能起著正面的作用。對(duì)于雙相不銹鋼，x=16，對(duì)于奧氏體不銹鋼，x=30。在田灣核電站的設(shè)計(jì)中，其核島重要廠用水管道就采用了2507雙相不銹鋼來(lái)輸送海水，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行良好。8對(duì)海水管道選材的建議碳鋼襯膠管道和雙相不銹鋼管道在輸送海水方面都能起到良好的防腐作用且能滿足強(qiáng)度要求。在實(shí)際使用中，襯膠管道造價(jià)低、使用壽命較長(zhǎng)(襯膠設(shè)備使用20年耐腐蝕性能不會(huì)降低)但施工復(fù)雜，尤其是最后調(diào)整段的

29、襯膠必須在現(xiàn)場(chǎng)外專業(yè)廠進(jìn)行，對(duì)施工進(jìn)度有重大影響。而雙相不銹鋼可焊接、安裝方便、壽命期長(zhǎng)，是一種較理想的選擇，只是在以往的設(shè)計(jì)中由于價(jià)格昂貴不被選用。近幾年隨著鋼鐵技術(shù)的不斷提高，雙相不銹鋼的產(chǎn)量和用量不斷增加，價(jià)格也在一步步降低，今后工程中使用雙相不銹鋼管道將是發(fā)展趨勢(shì)。9對(duì)電廠防腐的建議據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電站整個(gè)運(yùn)行期內(nèi)，由于腐蝕和磨損而損失掉的金屬約占其原有重量的8%。而個(gè)別部件和部位的腐蝕引起的失效，更是給電廠運(yùn)行帶來(lái)巨大損失。電站防腐是一項(xiàng)復(fù)雜而又廣泛的工作，需要從設(shè)計(jì)、監(jiān)造、施工、運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)加以控制。本文所述的316L不銹鋼管道孔蝕失效事件就是一個(gè)從選材到施工以及運(yùn)行各種因素綜合影響的結(jié)

30、果，它帶來(lái)的危害是顯而易見(jiàn)的。另外電站運(yùn)行中低壓給水系統(tǒng)的二氧化碳腐蝕、高壓加熱器的氧腐蝕、設(shè)備停用階段的氧腐蝕、核島蒸發(fā)器傳熱管的晶間腐蝕與應(yīng)力開(kāi)裂、凝汽器泄漏對(duì)蒸發(fā)器二次側(cè)的腐蝕等問(wèn)題，都給電站安全帶來(lái)很大危害。因此，建議成立一個(gè)專門的腐蝕控制小組，從專業(yè)角度對(duì)設(shè)計(jì)、制造、儲(chǔ)運(yùn)、施工、運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，以避免和減少腐蝕的發(fā)生。另外，加強(qiáng)全體技術(shù)人員的腐蝕與防護(hù)基本知識(shí)培訓(xùn)，使大家從原理上了解，在工作中就能有意識(shí)地加以防護(hù)。參考文獻(xiàn)1力口羅伯奇(Roberge,P.R),腐蝕工程手冊(cè).中國(guó)石化出版社，20032英J.C.斯庫(kù)里.腐蝕原理.水利電力出版社，19843中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì).電力工

31、業(yè)的腐蝕與防護(hù).化學(xué)工業(yè)出版社，19954南京化工學(xué)院.金屬腐蝕理論與應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社5趙景茂，左禹，熊金平.碳鋼在點(diǎn)蝕/縫隙腐蝕閉塞區(qū)模擬溶液中的腐蝕行為.中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，2002,22(4,附件一)含C介質(zhì)對(duì)催化劑生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕與控制朱文勝崔文廣劉子鵬摘要詳細(xì)檢查評(píng)測(cè)了蘭州煉化公司催化劑廠受氯離子的腐蝕情況及類型，研究分析了腐蝕機(jī)理與原因，通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)定，提出了相應(yīng)的防護(hù)措施。煉油所用催化劑，大多是通過(guò)鋁溶膠、高齡土、鹽酸、俊鹽等化工原料生產(chǎn)而得，生產(chǎn)過(guò)程多為間歇方式。在近幾年的生產(chǎn)運(yùn)行中，由于原料中腐蝕性介質(zhì)鹽酸的存在，其中尤其是氯離子幾乎貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程與設(shè)備，發(fā)現(xiàn)所有催化劑生

32、產(chǎn)裝置：微球、分子篩、全白土、原料等車間的所有設(shè)備，包括罐體、工藝管線、機(jī)動(dòng)設(shè)備等均發(fā)生了嚴(yán)重腐蝕、泄漏。停工檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)局部蝕坑與蝕槽很深，裂紋很多，甚至蝕穿，且焊縫蝕槽無(wú)法直接補(bǔ)焊，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)的進(jìn)行。一、設(shè)備腐蝕現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，氯離子的腐蝕在催化劑生產(chǎn)中主要表現(xiàn)為四類：點(diǎn)腐蝕，主要存在于罐體、管線、料斗、罩子和塔的內(nèi)表面等；晶間腐蝕，主要存在于工藝介質(zhì)pH值比較低、設(shè)備有焊接與熱影響區(qū)的部位；應(yīng)力腐蝕，主要是工藝介質(zhì)pH值比較高的奧氏體不銹鋼焊接部位；磨損腐蝕，主要是在既有腐蝕又有磨損的地方。針對(duì)四類腐蝕，下面以腐蝕比較嚴(yán)重的設(shè)備為典型代表進(jìn)行詳述。1 .點(diǎn)蝕現(xiàn)狀點(diǎn)蝕現(xiàn)象在微球裝置的反應(yīng)

33、釜、儲(chǔ)裝容器和工藝管線比較嚴(yán)重，反應(yīng)釜和儲(chǔ)裝容器材料為0Cr18Ni11Ti,反應(yīng)釜內(nèi)溫度5865C,pH值0.84.5,C含量2分3%夾套通130c蒸汽加熱，反應(yīng)中有突然PI溫過(guò)程；儲(chǔ)裝容器溫度3045C,C含量3%pH值34?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)釜、儲(chǔ)裝容器內(nèi)表面均呈蜂窩狀，反應(yīng)釜內(nèi)腐蝕面積最高達(dá)88%蝕坑深度最大6.6mm腐蝕活性點(diǎn)平均密度比較大，點(diǎn)蝕速率均在0.7mm/a以上，腐蝕十分嚴(yán)重（見(jiàn)表1）。其中，3號(hào)反應(yīng)釜在濃鹽酸入口正下方罐底，有一匙坑狀腐蝕，最薄處已經(jīng)穿孔。在儲(chǔ)裝容器外壁，也出現(xiàn)過(guò)小白點(diǎn)，發(fā)生穿孔。另外焊縫兩側(cè)約35mm范圍內(nèi)，點(diǎn)蝕則更加密集。表1反應(yīng)釜腐蝕狀況測(cè)試編號(hào)點(diǎn)蝕

34、最大深度mm腐蝕速率mm/a腐蝕活性點(diǎn)平均密度個(gè)/mn2焊縫蝕槽最大深度mm腐蝕面積比例%攪拌軸最大減小量%14.20.701.086.4762724.60.770.866.67831314.01.330.976.6883245.01.101.216.1812654.70.780.936.58329工藝管線主要選用1Cr18Ni9Ti不銹鋼無(wú)縫管，投產(chǎn)兩個(gè)月后，放料線、輸料線焊縫部位多次發(fā)生蝕穿現(xiàn)象；半年后，其它部位出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，為保證生產(chǎn)，補(bǔ)焊后繼續(xù)使用。其中，從泵-6/2出口至塔-1的高壓噴霧管線腐蝕最為嚴(yán)重，其使用條件為：3555C,pH值34,C為2%P3%壓力為0.71.6MPa原用

35、材料1Cr18Ni9Ti,使用4個(gè)月后，因穿孔無(wú)法使用，更換為316L無(wú)縫管，使用5個(gè)月后，出現(xiàn)點(diǎn)蝕穿孔。后更換為普通碳鋼管，以后定期8個(gè)月進(jìn)行更換。2 .晶間腐蝕現(xiàn)狀在微球裝置反應(yīng)釜與中間罐各環(huán)縱焊縫處，腐蝕更是嚴(yán)重，基本都出現(xiàn)寬10mm深6.6mm的蝕槽，局部也已穿孔，蝕槽內(nèi)金屬呈黑色疏松狀，腐蝕部分約占整個(gè)壁厚的48%3 .裂紋處腐蝕現(xiàn)狀分子篩裝置交換罐，材料0Cr18Ni9Ti,運(yùn)行溫度90C,介質(zhì)為高齡土、硅酸鹽、水、鹽酸等，pH值56。在環(huán)縱焊縫臨近處液面以下，交換罐在運(yùn)行期間多處發(fā)生微裂紋滲漏現(xiàn)象，滲漏多發(fā)生在焊接熱影響區(qū)，母材中也有發(fā)生。對(duì)罐內(nèi)進(jìn)行復(fù)膜檢查，發(fā)現(xiàn)罐體金相組織均為

36、奧氏體，在焊縫部位組織嚴(yán)重敏化，沿晶界分布有顆粒狀碳化物，封頭拼縫熱影響區(qū)組織基本正常。在封頭拼縫的近母材上發(fā)現(xiàn)大量相互平行的橫向裂紋，裂紋呈穿晶擴(kuò)展，在裂紋尖端和兩側(cè)具有分叉特征；封頭環(huán)焊縫熱影響區(qū)存在大量的網(wǎng)狀裂紋，裂紋多發(fā)源于焊接接頭部位的點(diǎn)蝕坑。裂紋擴(kuò)展以穿晶為主，在熱影響區(qū)敏化部位伴有沿晶擴(kuò)展。裂紋擴(kuò)展具有分叉特征。裂紋主要分布于以焊縫為中心150mmz內(nèi)的焊縫、熱影響區(qū)和近縫母材上，分布密集，幾乎存在于整條焊縫上。裂紋有分叉而且細(xì)長(zhǎng)，微觀以穿晶擴(kuò)展為主，裂紋多產(chǎn)生于熱影響區(qū)蝕坑，由內(nèi)向外擴(kuò)展，屬穿晶應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。4 .磨損腐蝕現(xiàn)狀各裝置釜內(nèi)攪拌軸、送料泵、槳式干燥器、高速輸料管線和

37、雙向絞輪等是既有腐蝕介質(zhì)，又有運(yùn)動(dòng)顆粒的設(shè)備，均磨損腐蝕十分嚴(yán)重。微球反應(yīng)釜攪拌軸原直徑110mm運(yùn)行后最下端變?yōu)?7mm磨損腐蝕近21%3表1）;分子篩裝置干燥器雙向絞輪的槳葉最薄處已磨穿，局部外觀呈刀刃狀，光亮鋒利；其它如泵葉片等，磨損腐蝕也十分嚴(yán)重。二、設(shè)備腐蝕原因分析1 .反應(yīng)釜點(diǎn)蝕反應(yīng)釜材料0Cr18Ni11Ti,屬于含穩(wěn)定化元素的低碳奧氏體不銹鋼，具有一定的耐蝕能力。但從現(xiàn)場(chǎng)工藝分析，pH值4,最低達(dá)0.8,屬?gòu)?qiáng)酸性，介質(zhì)中孔蝕激發(fā)劑Cl-含量高達(dá)3%為還原性酸根。在此環(huán)境下，由于奧氏體不銹鋼板材出廠前的矯形冷加工，以及制成罐體過(guò)程中的大量冷加工，往往會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，增加材料

38、表面的活性點(diǎn)與陽(yáng)極溶解率。在生產(chǎn)進(jìn)行時(shí)，溶液中的氯離子優(yōu)先有選擇地吸附于不銹鋼鈍化膜或直接裸露的金屬缺陷表面，和金屬鈍化膜或金屬結(jié)合反應(yīng)形成可溶性氯化物，在金屬表面形成點(diǎn)蝕核，在鈍化膜溶解和修復(fù)的動(dòng)態(tài)平衡中，逐步發(fā)展，形成孔蝕源。然后，蝕孔處有缺陷的金屬與孔外金屬形成大陰極小陽(yáng)極的微電池，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。陽(yáng)極溶解金屬產(chǎn)生大量的金屬正離子，因離子移動(dòng)受到限制，孔蝕坑內(nèi)陽(yáng)離子多于陰離子，導(dǎo)致陰陽(yáng)離子不平衡，Cl-向坑內(nèi)移動(dòng)，從而坑內(nèi)C濃度劇增，溶液濃縮，孔內(nèi)金屬腐蝕電位進(jìn)一步下降，再加上介質(zhì)膠體中含有氧化性金屬離子的氯化物AlCl3,它是強(qiáng)烈的孔蝕促進(jìn)劑，高還原電位的Al3+在陰極上進(jìn)行還原，促進(jìn)

39、陰極去極化，使孔內(nèi)反應(yīng)激烈。另外，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步水解，增加孔內(nèi)介質(zhì)的酸性，促使陽(yáng)極溶解速度加劇，使蝕孔迅速加深，造成金屬腐蝕、穿孔。從而使反應(yīng)釜表面點(diǎn)蝕嚴(yán)重，呈蜂窩狀，分布密集，而且在有點(diǎn)蝕的地方，向縱深方向發(fā)展的腐蝕速率大于橫向腐蝕速率"2'造成腐蝕穿孔。2 .反應(yīng)釜焊縫品間腐蝕在反應(yīng)釜罐體焊縫區(qū)，18-8奧氏體不銹鋼含有一定的碳，焊接時(shí)，隨焊縫向外擴(kuò)展，易形成固溶區(qū)和敏化區(qū)（過(guò)飽和C以CrC3形式在晶界沉淀析出），引起晶界兩側(cè)固溶體出現(xiàn)貧銘帶。在此部位，由于介質(zhì)pH值比較低，腐蝕面難以有效形成鈍化保護(hù)膜，貧銘易腐蝕裸露金屬與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，材料發(fā)生品界腐蝕，造成罐體焊縫比較

40、整齊地出現(xiàn)深約7mm寬約15mm勺蝕槽。3 .高壓噴霧管線點(diǎn)蝕依據(jù)腐蝕情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的三種材料管線取樣分析：(1)電鏡掃描發(fā)現(xiàn)，18-8材料的管線，腐蝕特征為軸向的溝槽和點(diǎn)蝕坑，表面有腐蝕產(chǎn)物，蝕坑底呈沿晶腐蝕形貌；316L管子內(nèi)壁表面有腐蝕產(chǎn)物，產(chǎn)物下也形成沿晶腐蝕溝槽和沿晶微裂紋，晶內(nèi)為腐蝕抗，微觀溝槽可觀察到沿奧氏體穿晶腐蝕形貌的臺(tái)階和沿晶界碳化物腐蝕抗；碳鋼管子內(nèi)表面形成帶狀分布的腐蝕溝，表面有腐蝕產(chǎn)物，產(chǎn)物下為沿晶微裂紋和腐蝕坑。(2)金相組織分析：18-8為奧氏體+少量分散的TiC,并夾雜灰色的點(diǎn)狀氧化物；316L為奧氏體+沿晶界分布的碳化物并夾雜灰色的點(diǎn)狀氧化物，與介質(zhì)接觸的內(nèi)壁表

41、面已形成沿晶腐蝕坑和微裂紋；碳鋼為鐵素體+珠光體，內(nèi)壁表面明顯減薄，呈蝕坑狀。(3)腐蝕產(chǎn)物分析：18-8管子腐蝕產(chǎn)物中Cr、Ni、Cl含量比較高；316L管子腐蝕產(chǎn)物中Fe、Cl、Cr含量較高；碳鋼管子腐蝕產(chǎn)物中Fe、Cl比較高。根據(jù)上述分析可知：碳鋼是由于均勻腐蝕破壞；而奧氏體不銹鋼則是由于點(diǎn)蝕與晶界組織敏化、品界貧銘化和晶界腐蝕破壞的。4 .交換罐開(kāi)裂腐蝕交換罐發(fā)生大面積裂紋滲漏，而且裂紋近焊縫密集分布。其原因主要是由于罐內(nèi)含有一定的Cl-,在90c的溫度下，組織敏化、或有缺陷、或有應(yīng)力的部位，因電化學(xué)電位比較低，首先與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成腐蝕坑，然后由于介質(zhì)pH值比較高，不能使金屬始終處

42、于裸露狀態(tài)，在介質(zhì)中氧化性組分的作用下，金屬表面形成不銹鋼固有的致密氧化膜。由于生產(chǎn)中產(chǎn)生的應(yīng)力及焊接殘余應(yīng)力造成材料的不均勻性，加上腐蝕坑容易造成的局部應(yīng)力集中作用，形成鈍化膜位移破裂，從而形成應(yīng)力腐蝕源，造成局部金屬電化學(xué)電位低于其它部位，形成大陰極小陽(yáng)極的腐蝕電池，具腐蝕速度十分迅速，同時(shí)由于腐蝕形成的材料局部變形又促成了應(yīng)力集中作用，兩者交互作用，立即發(fā)生應(yīng)力腐蝕，其速度極快，造成設(shè)備應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂滲漏。5 .設(shè)備磨損腐蝕催化劑顆粒本身屬硅酸鹽類化合物，硬度極高，近似于磨料。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，容易磨去設(shè)備表面的保護(hù)膜及垢膜，使設(shè)備金屬裸露于腐蝕介質(zhì)，加重其腐蝕。進(jìn)一步的腐蝕又容易生成硬度

43、與剝離強(qiáng)度比較低的氧化膜，又加重其磨損。在兩者的交替綜合作用下，造成比較快的磨損腐蝕。嚴(yán)重時(shí)，不到一個(gè)月便磨損失效、穿透泄漏。歸納上述設(shè)備腐蝕原因，可以看出，含Cl-介質(zhì)容易對(duì)裝置中的普通奧氏體不銹鋼產(chǎn)生各種各樣的嚴(yán)重腐蝕，影響生產(chǎn)。三、防腐措施根據(jù)各設(shè)備的腐蝕類型與原因，下面對(duì)其防腐措施分別進(jìn)行討論：.對(duì)于微球裝置反應(yīng)釜與高壓噴霧管線的點(diǎn)蝕，應(yīng)使用耐蝕材料給以解決。對(duì)耐蝕材料，經(jīng)三氯化鐵點(diǎn)蝕實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)樣品實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)掛片實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果表明，18-8與316L奧氏體不銹鋼不耐含Cl-介質(zhì)的點(diǎn)蝕，而254SMoC152507、TiMoNi合金均可以滿足現(xiàn)場(chǎng)Cl-點(diǎn)蝕要求，但C15不銹鋼屬新開(kāi)發(fā)

44、鋼種，質(zhì)量尚不穩(wěn)定，性能與焊接工藝尚未完全掌握；TiMoNi合金不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)其它構(gòu)件的焊接與修復(fù)，應(yīng)用困難；254SMo與雙相不銹鋼2507均好，但254SMO勺焊接工藝比較成熟，反應(yīng)釜與高壓噴霧管線材料選用254sM渥最佳的。.對(duì)于反應(yīng)釜焊縫附近的晶間腐蝕，通過(guò)選用耐蝕材質(zhì)，并且對(duì)焊接工藝進(jìn)行一定的改進(jìn)后，可以解決。目前反應(yīng)釜雖腐蝕嚴(yán)重，已瀕臨報(bào)廢，但本著節(jié)約的原則，采取防腐措施后仍可繼續(xù)使用，以后再逐個(gè)更新。為此進(jìn)行了反應(yīng)釜涂層防腐方案設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)對(duì)十幾種防腐層作實(shí)驗(yàn)室浸泡實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)涂裝試驗(yàn)，測(cè)得英國(guó)THORTEX腐UCH化學(xué)改性環(huán)氧酚醛石墨鱗片涂料，在表面處理與施工質(zhì)量嚴(yán)格控制下，其耐溫、

45、耐磨損、耐溶脹、耐老化、耐腐蝕性能可以滿足現(xiàn)場(chǎng)工藝的要求；而美國(guó)的Belzona高聚陶瓷防腐材料則在嚴(yán)格控制表面處理與涂層施工質(zhì)量的前提下，不僅效果更好，而且耐溫降應(yīng)變性能更好。.對(duì)于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的分子篩交換罐，由于設(shè)備振動(dòng)劇烈，容易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行加固處理，降低應(yīng)力與應(yīng)變；對(duì)于普通奧氏體不銹鋼在高pH值、濃C環(huán)境中焊接，近焊縫部位必定發(fā)生穿晶應(yīng)力腐蝕的情況，為了解決腐蝕問(wèn)題，最好采用耐蝕材料加有機(jī)防腐層的方案。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)雙相不銹鋼因其組織中的鐵素體相具有阻止裂紋發(fā)生與發(fā)展的作用，而此介質(zhì)中雙相不銹鋼的另一相奧氏體相耐點(diǎn)蝕性能良好，故交換罐在下一次更新時(shí)建議選用2507雙相

46、不銹鋼。防腐層則依照反應(yīng)釜，采用高聚陶瓷涂料。至于目前罐體腐蝕嚴(yán)重，設(shè)計(jì)采用罐外沿焊縫部位打“腰帶”，內(nèi)部涂防腐層保護(hù)的處理措施，考慮到新焊接時(shí)不要影響已產(chǎn)生微裂紋的部位，腰帶采用400m碗，以遠(yuǎn)離原熱影響區(qū)。1 .對(duì)于發(fā)生磨損腐蝕的設(shè)備，經(jīng)過(guò)大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在絞輪葉片表面噴涂硬質(zhì)高鍥合金或碳化鴇后，既增加了設(shè)備表面的耐磨性，又提高了對(duì)含C介質(zhì)的耐腐蝕性。另外，將原結(jié)構(gòu)改為小阻力流線型結(jié)構(gòu)后，問(wèn)題則進(jìn)一步得到了解決。作者通聯(lián)：朱文勝（蘭州煉油化工設(shè)備研究所蘭州市西固區(qū)730060）崔文廣（蘭州煉油化工設(shè)備研究所蘭州市西固區(qū)730060）劉子鵬（蘭州煉油化工設(shè)備研究所蘭州市西固區(qū)730060）

47、參考文獻(xiàn)1,魏定明.金屬腐蝕理論及應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1984.2,吳望周.化工設(shè)備斷裂失效分析基礎(chǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1987.3,劉耀文等.腐蝕評(píng)定分析試驗(yàn)報(bào)告（內(nèi)部資料）.不銹鋼的耐腐蝕性能一般隨銘含量的增加而提高，其基本原理是，當(dāng)鋼中有足夠的銘時(shí)，在鋼的表面形成非常薄的致密的氧化膜，它可以防止進(jìn)一步的氧化或腐蝕。氧化性的環(huán)境可以強(qiáng)化這種膜，而還原性環(huán)境則必然破壞這種膜，造成鋼的腐蝕。1、在各種環(huán)境中的耐腐蝕性能大氣腐蝕不銹鋼耐大氣腐蝕基本上是隨著大氣中的氯化物的含量而變化的。因此，靠近海洋或其他氯化物污染源對(duì)不銹鋼的腐蝕是極為重要的。一定量的雨水，只有對(duì)鋼表面的氯化物濃度起

48、作用時(shí)才是重要的。農(nóng)村環(huán)境1Cr13、1Cr17和奧氏體型不銹鋼可以適應(yīng)各種用途，其外觀上不會(huì)有顯著的改變。因此，在農(nóng)村暴露使用的不銹鋼可以根據(jù)價(jià)格，市場(chǎng)供應(yīng)情況，力學(xué)性能、制作加工性能和外觀來(lái)選擇。工業(yè)環(huán)境在沒(méi)有氯化物污染的工業(yè)環(huán)境中，1Cr17和奧氏體型不銹鋼能長(zhǎng)期工作，基本上保持無(wú)銹蝕，可能在表面形成污膜，但當(dāng)將污膜清除后，還保持著原有的光亮外觀。在有氯化物的工業(yè)環(huán)境中，將造成不銹鋼銹蝕。海洋環(huán)境1Cr13和1Cr17不銹鋼在短時(shí)期就會(huì)形成薄的銹膜，但不會(huì)造成明顯的尺寸上的改變。奧氏體型不銹鋼如1Cr17Ni7、1Cr18Ni9和0Cr18Ni9,當(dāng)暴露于海洋環(huán)境時(shí)，可能出現(xiàn)一些銹蝕。銹蝕通常是淺薄的，可以很容易地清除。0Cr17Ni12M02含鋁不銹鋼在海洋環(huán)境中基本上是耐腐蝕的。除了大氣條件外，還有另外兩個(gè)影響不銹鋼耐大氣腐蝕