按水中含鹽量的不同,水可分為高純水、淡水、半咸水和海水。高純水中幾乎不含鹽,Cl-一般≤0.1×10-6;淡水中含鹽量低于0.05%;半咸水中含鹽量在0.05%以上,但低于海水中的含鹽量;海水中含鹽量達3%~3.5%。
不銹鋼在水介質中,一般腐蝕并不是引起不銹鋼管(guan)腐蝕破壞的主要形式。而最為常見的腐蝕破壞是來自局部腐蝕,特別是應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。
高純水大量應用于核工業中,特別是以水作為冷卻和工作介質的沸水和壓水核反應堆中,由于高純水中Cl-和氧都很低([Cl-]≤0.10×10-6,[O]≤0.10×10-6) 不銹鋼在這種條件下的腐蝕率很小,小于0.01mm/a;因此,水冷核反應堆中除核燃料包殼等少量材料外,大量選用不銹鋼管,說水冷核反應堆是不銹鋼“堆”成的一點也不夸大。所選用的主要牌號為06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr18Ni11Ti等。近些年來,控氮的Cr-Ni奧氏體不銹鋼管,例如,控氮的06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、022Cr17Ni12Mo2等大量用作堆內結構材料(法蘭、堆內各種支撐件等)和主管道材料。壓水堆蒸汽發生器管材雖然已選用高鎳耐蝕合金,但蒸發器隔板則選用06Cr13Al(AISI 405)鐵素體不銹鋼管。在水冷反應堆乏燃料儲存裝置中,除耐高純水腐蝕外還要求具有熱中子吸收能力,為此含硼的Cr-Ni不銹鋼(06Cr18Ni10B)獲得了應用。
淡水中即使含有少量Cl-和飽和氧,甚至還有其他雜質,但對不銹鋼管的一般腐蝕也是微不足道的。因此,所有類型的不銹鋼均可用于與淡水相接觸的環境中。
淡水(shui)(shui)在(zai)工業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(工業(ye)(ye)(ye)水(shui)(shui)),既可做介質又可做原料,因(yin)此用量極大,在(zai)與(yu)工業(ye)(ye)(ye)水(shui)(shui)相接觸的(de)設備(bei)和部件中(zhong)(zhong),最(zui)常選(xuan)用的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管是Cr13型(xing)(xing)(xing)、Cr17型(xing)(xing)(xing)和18-8型(xing)(xing)(xing)三類。各(ge)種換熱(re)設備(bei),例如,換熱(re)器(qi)(qi)、蒸發器(qi)(qi)、冷(leng)卻器(qi)(qi)、冷(leng)凝(ning)器(qi)(qi),熱(re)交換器(qi)(qi)等的(de)工作環(huan)境在(zai)工業(ye)(ye)(ye)水(shui)(shui)條件下是最(zui)苛(ke)刻的(de)。最(zui)常選(xuan)用的(de)是18-8型(xing)(xing)(xing)鋼,例如,07Cr18Ni11Ti的(de)使(shi)(shi)用過程保持光亮、不(bu)(bu)銹(xiu),在(zai)可能條件下盡量使(shi)(shi)它們(men)處于干燥(zao)狀態。
例如、使用、清洗后立即擦干后再(zai)放(fang)置,并避(bi)免與酸、堿物質(zhi)長期接觸是(shi)非常(chang)重(zhong)要的。
在水電站的建設(she)中(zhong),含泥(ni)沙的河水沖刷是不可避(bi)免的,超低(di)碳馬氏體(ti)不銹鋼管,例如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得了較好的應用。
在海(hai)(hai)(hai)水(shui)中,就一般(ban)腐(fu)蝕(shi)而言,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)率(lv)并不高(gao),但(dan)常用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在海(hai)(hai)(hai)水(shui)中的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)破壞形式是點(dian)蝕(shi)、縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)和(he)應力腐(fu)蝕(shi),而且常常受(shou)到海(hai)(hai)(hai)水(shui)中的(de)(de)(de)含氧量,氯離子濃度,海(hai)(hai)(hai)水(shui)與材(cai)料的(de)(de)(de)相對流速(su),海(hai)(hai)(hai)水(shui)的(de)(de)(de)污(wu)染情況,溫度以(yi)及海(hai)(hai)(hai)生物(wu)等因素(su)的(de)(de)(de)直接影響。一般(ban)說來,在室溫(30℃)以(yi)下(xia)(xia),可選(xuan)(xuan)用(yong)含2%~4%Mo的(de)(de)(de)06Cr17M12Mo2和(he)06Cr19Ni13Mo3等不銹(xiu)鋼(gang)(gang);對40~50℃以(yi)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)水(shui),一般(ban)含2%~3%Mo的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管已處于臨界(jie)狀態,稍有(you)不慎,就可能出現點(dian)腐(fu)蝕(shi)、縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)等破壞。因此,必須(xu)選(xuan)(xuan)用(yong)高(gao)Cr、Ni的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)效果(guo)會好(hao)些(xie),這些(xie)高(gao)Cr、Ni的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei) 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧(ao)氏體(ti)十鐵(tie)素(su)體(ti)雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等。當選(xuan)(xuan)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管時,海(hai)(hai)(hai)水(shui)流速(su)一般(ban)要(yao)求不小于1.5m/s。