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    精密不鏽鋼管的耐腐蝕性能及其點腐蝕影響因素的研究

    作者: 來源:原創 日期:2016/8/14 22:40:21 人氣:55

    精密不鏽鋼管的耐蝕性能由於精密不鏽鋼管在耐腐蝕方麵具有十分優良的性能,不會出現均勻腐蝕麵失效,因此“腐蝕餘量”對不鏽鋼來說沒有意義。薄壁不鏽鋼良好的耐腐蝕性緣於不鏽鋼材料中含有的鉻元素,當鉻浸蝕在氧氣中時,會在材料表麵形成一層很薄的鉻氧化物保護層,隔絕了材料與空氣、水的接觸。鉻氧化物層在受到損害時能自我修複,這種現象稱為“自我鈍化”。薄壁不鏽鋼材料表麵的光澤也是這個鉻氧化物層產生的。

        相關資料顯示普通奧氏體不鏽鋼SUS304能耐水中硫化氰氣體長期腐蝕。即使在輸送高濃度H2S氣體時,使用壽命可達100年。奧氏體SUS304不鏽鋼在pH值為1-2.5的酸中或酸亞鐵溶液中,耐蝕性能非常好,腐蝕速度為0.2mm/ 10年。奧氏體SUS304不鏽鋼在水中不容易發生一般的腐蝕,在幹淨、透氣、含氧量低的水中,其使用壽命幾乎是沒有限製的。

    點性與縫隙腐性-電化學腐蝕薄壁不鏽鋼相對其他給水管材具有很好的耐均勻腐蝕性,在一些特殊的環境條件下,薄壁不鏽鋼也會出現某些局部腐蝕麵失效,精密不鏽鋼管主要遇到的局部腐蝕有:點蝕和縫隙腐蝕,這兩種腐蝕很相似,在一定的介質條件下,特別是含有氯化物離子存在時都會發生,這是因為薄壁不鏽鋼表麵雜質、汙物或有缺陷的部位鈍化膜破壞而形成。是典型的不鏽鋼點蝕誘發因素,人們對不鏽鋼點蝕行為的影響進行了廣泛研究,得出點蝕主要由侵蝕性陰離子引起。介質中的離子吸附在金屬表麵某些點上,使不鏽鋼表麵鈍化膜發生破壞,使得鈍化膜破壞處的基體金屬顯露出來使其呈活化狀態,而鈍化膜處於鈍態,這樣就形成了活性-鈍性腐蝕電池,從而導致了不鏽鋼的點蝕。因而薄壁不鏽鋼對於氯離子的耐受性很低,如水中的抓離子含量過高,易在不鏽鋼表麵產生點蝕現象,水中氯離子熱水及溫度愈高愈易發生腐蝕,所以在氯離子熱水較高環境,為防止點蝕和縫隙腐蝕的發生,應選擇含高鉻、鎳、鋁、氮的不鏽鋼。國標《精密不鏽鋼管道連接技術規範》中指出了精密不鏽鋼管材、管件輸送水中允許抓化物含量見表1-1。本課題以該表中的氯化物允許量為基本數據,預期能得出薄壁不鏽鋼的最宜氯化物適用範圍。微生物腐蝕(MIC腐蝕)也是造成精密不鏽鋼管嚴重的點腐蝕和縫隙腐蝕的因素之一。最初人們對微生物腐蝕的認識僅限於個別的微生物腐蝕失效事故的描述。80年代中期,隨著表麵分析技術(如環境掃描電鏡(SEM/ESEM )、子力和激光共焦顯微鏡)的發展,人們可以測量生物膜的厚度和組成,精確確定之為了可能,尤其是對使用時間較長管網來說,管壁上很容易形成生物膜,微生物大量富集,有細菌(為蓋氏鐵柄杆菌屬、鐵襄缸錳茵屬)、真茵、藻類、酵母等微生物會產生酸破壞保護塗層,形成化學腐蝕電池,生成硫化氰,濃縮金屬離子鹽,氧化金屬離子,消除陰極的極性等現象。目前國內外針對微生物引起的精密不鏽鋼管管壁腐蝕也有一些報道,但主要集中在微生物對薄壁不鏽鋼腐蝕行為的影響方麵,而對於在微生物環境作用下精密不鏽鋼管壁腐蝕過程中水質方麵的研究報道較少。

    研究內容本課題基於國標《精密不鏽鋼管連接技術規範》中規定的生活供水中316L. 316. 304L304精密不鏽鋼管材、管件允許化物含量參數,以期通過測試和分析比較耐腐蝕性及腐蝕速率,確定各材質精密不鏽鋼管材、管件實際應用中氯化物允許含量的最宜適用範圍:分析比較在相同供水環境中微生物對316L. 316. 304L304薄壁不鏽鋼的腐蝕速率:確定與氯化物對薄壁不鏽鋼腐蝕速率及微生物對薄壁不鏽鋼腐蝕速率相關性較大的水質指標。

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