奧氏體不銹鋼管在石化裝置中應用非常廣泛,具較好的防腐性能。在常用的一些防腐標準中,如:GB50727《工業設備及管道防腐蝕工程施工質量驗收規范》、SH/T 3022《石油化工設備和管道涂料防腐蝕設計標準》、GB/T 50046《工業建筑防腐蝕設計規范》、HG/T20679《化工設備管道外防腐設計規定》、DL/T5072《火力發電廠保溫涂漆設計規程》、GB50235《工業金屬管道工程施工及驗收規范》,均認不銹鋼的防腐性能,沒有提到“不銹鋼涂漆”的要求,其中SH/T 3022和GB 50235提到不銹鋼表面不涂漆;HG/T 20679中列明的防腐規定范圍不包括不銹鋼。
HG/T 20679中提到,有絕熱要求的碳鋼、低合金鋼設備和管道表面應涂刷防腐底漆,可不涂刷面漆。奧氏體不銹鋼設備和管道在采用含有硫或氯離子的絕熱材料絕熱時,宜涂刷防腐底漆。在堿性絕熱材料下應采用合成樹脂底漆,不宜采用油性底漆。
奧氏體不銹鋼“不銹”的原因。對于奧氏體不銹鋼,在不銹鋼中要加入一定量的鎳,其主要功能是在室溫及低于室溫的條件下,使鋼的奧氏體結構穩定化。不銹鋼的防腐有賴于表面形成的鈍化膜,鉻是使不銹鋼能夠“不銹”的關鍵合金元素,一般鋼中需要添加10.5%以上的鉻來形成保護性氧化膜,并使不銹鋼具有耐腐蝕性能以及銀色、明亮的外觀。氧化膜在不銹鋼自身表面產生,是一層以氧化鉻為主,保護性很強的薄膜,使自身抗腐蝕性能增強。比如,304不銹鋼中鎳含量為8%以上,含鉻18%以上,通常稱作18/8,是使用最為廣泛的不銹鋼。
奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼“銹(xiu)”的(de)情(qing)況(kuang)。對不(bu)銹(xiu)鋼“不(bu)銹(xiu)”產生(sheng)主要貢獻的(de)鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo),在(zai)(zai)(zai)環境中(zhong)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)能力減小時,將由鈍態轉化(hua)(hua)(hua)為活態,腐(fu)蝕(shi)顯著增加,如在(zai)(zai)(zai)非氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性酸(suan)(硫酸(suan)、鹽(yan)酸(suan)、熱磷酸(suan)等)中(zhong),其(qi)耐腐(fu)蝕(shi)性會降低,某些侵蝕(shi)性陰(yin)離(li)子,比如氯離(li)子對鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)局部破(po)壞;在(zai)(zai)(zai)海(hai)洋(yang)大氣(qi)區,由于海(hai)鹽(yan)中(zhong)CaCl和MgCl,吸潮性強,存留(liu)在(zai)(zai)(zai)金(jin)屬(shu)表面上形成(cheng)強腐(fu)蝕(shi)介質濕膜(mo),當晝夜或季節(jie)氣(qi)候變化(hua)(hua)(hua)大時尤為明顯,海(hai)鹽(yan)粒子為氯化(hua)(hua)(hua)物,滲(shen)透腐(fu)蝕(shi)強,可以滲(shen)進鈍化(hua)(hua)(hua)膜(mo),腐(fu)蝕(shi)底材,不(bu)銹(xiu)鋼會因(yin)其(qi)而產生(sheng)點蝕(shi);另外,奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)溫度50℃以上,容易產生(sheng)氯離(li)子引起(qi)的(de)應力腐(fu)蝕(shi)開裂(lie)。
在沿海地(di)區的不銹鋼設備和管道(dao)須要進行外(wai)部涂漆,形成(cheng)防腐保護。在國內外(wai)一些(xie)標準有要求(qiu):
①. NACE SP 0108 Corrosion Control Of Off. Shore Structures By Protective Coatings中指出(chu)不銹(xiu)鋼在含(han)氯(lv)離(li)子的環境中,易受到縫隙腐(fu)蝕和應力腐(fu)蝕的情況,須要(yao)進行涂漆,且應控制漆中的氯(lv)離(li)子含(han)量(liang)。
②. EN 1473Installation And Equipment For Liquefied Natural Gas 中(zhong)有明確(que)的要求,在奧(ao)氏體(ti)不銹鋼表面涂漆(qi)分為底漆(qi)、中(zhong)間漆(qi)、面漆(qi)三層,而且要求涂漆(qi)防(fang)腐中(zhong)考慮含鹽的腐蝕(shi)性氣體(ti)的影響。
③. 在(zai)(zai)NFPA 59A液化天然(ran)氣(LNG)生(sheng)產(chan)、儲(chu)存和(he)裝運(yun)標準中指出:在(zai)(zai)儲(chu)存、施工、制造、試驗和(he)使(shi)用的(de)過程中,應保護奧氏體不(bu)銹鋼和(he)鋁(lv)合金(jin),使(shi)腐蝕性(xing)大氣和(he)工業品引起的(de)腐蝕和(he)點蝕減(jian)到最小。
④. 海洋環境中的石油行業的腐蝕控制可參照SY/T 10042《海上生產平臺管道系統設計和安裝的推薦作法》、SY/T 10037《海底管道系統規范》。在SY/T 10042《海上生產平臺管道系統設計和安裝的推薦作法》中指出含有水及氯化物的工藝流體,特別是有氧的存在和溫度超過60℃時,可能使敏感性材料產生裂紋,包括高合金鋼和不銹鋼,例如AISI 300系列的奧氏體不銹鋼。
⑤. SY/T 10037《海底管道系統規范》中指出在輸送流體中含有水、氧和氯化物的情況下,奧氏體不銹鋼可能對局部腐蝕及硫化物應力裂紋比較敏感,應考慮特定環境下材料的抗腐蝕性能。
防腐保護方法,不銹鋼管子管件需要進行適當的防腐保護。不銹鋼表面進行涂漆防腐,不銹鋼具有自身的特性,所以相比較于普通碳鋼,其所用油漆、表面處理等方面都應該有特殊注意的地方,比如以下幾點:①. 油漆要滿足工作溫度的需要;②. 油漆中不含有鋅、鉛、鐵的氧化物等;③. 控制油漆中金屬色素、硫、氯化物等會對不銹鋼產生不利影響的成分。如在NACE SP 0108標準中,要求環氧樹脂漆中的可滲透氯化物要控制在不超過10mg/kg,并要求漆的配方中不能含有金屬鋅。