一、現象
腐蝕發生在不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)與介質環境相接觸的整個界面上并以沿截面均勻減薄為特征(圖8.6),多出現在酸和熱堿介質環境中。不銹鋼管的耐全面腐蝕性常以腐蝕速率,即或mm/a來進行評價。
二(er)、原因
不(bu)能形成鈍(dun)(dun)化膜(mo)或(huo)鈍(dun)(dun)化膜(mo)不(bu)穩(wen)定以及(ji)鈍(dun)(dun)化膜(mo)受(shou)到破壞又不(bu)能及(ji)時(shi)修復(fu);在(zai)實際工程應用時(shi),在(zai)許多電(dian)解(jie)質腐蝕環境中,不(bu)銹鋼管即使處于鈍(dun)(dun)態,也常(chang)常(chang)會以不(bu)同(tong)速度(有時(shi)甚(shen)至非(fei)常(chang)緩慢)進行溶解(jie);最(zui)后,由于不(bu)銹鋼制設備(bei)、構件、容器等厚度(或(huo)截(jie)面)的逐步減薄而失效。
三、防止措施
根(gen)據腐蝕(shi)(shi)介質的(de)種類、濃(nong)度、溫度等條件以及使用的(de)具體要求來選擇(ze)耐蝕(shi)(shi)性的(de)等級。再根(gen)據耐蝕(shi)(shi)性等級要求來選擇(ze)適宜的(de)不銹鋼牌號。
表8.1列出了選擇不銹鋼耐全面腐蝕時的十級標準。選擇哪一級來滿足設備、構件耐腐蝕的要求,除壽命長短外,設備、構件的特點(厚、薄、大或小)和對所生產的產品的質量(雜質、純度、顏色等)的要求也要考慮在內。例如,對使用過程中,要求保持設備、構件光潔鏡面或尺寸精密的以及對產品的雜質、純度、顏色有特殊要求的用途,一般要選1~3級標準;而對要求不高,檢修方便或壽命要求不是很長的設備、構件,則可選用4~6級標準。但是,在正常情況下,大于6級標準是不選用的。
從表8.1可以(yi)看出,在(zai)全面腐(fu)(fu)蝕(shi)條件(jian)下,不銹鋼(gang)管的(de)(de)耐蝕(shi)性實際上是(shi)(shi)以(yi)其(qi)在(zai)該介(jie)質條件(jian)下的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率來(lai)進行評價的(de)(de)。在(zai)該介(jie)質中,不銹鋼(gang)管的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率在(zai)使用(yong)所允許的(de)(de)范圍(wei)內,便屬于耐腐(fu)(fu)蝕(shi),但這并不是(shi)(shi)不腐(fu)(fu)蝕(shi)。
由于有(you)大量的不(bu)銹鋼(gang)(gang)腐蝕(shi)(shi)手冊可供參(can)考,又有(you)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在大量實(shi)際(ji)介質中的試驗(yan)數據可供利用(yong),加之還有(you)大量使(shi)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的工程實(shi)踐經驗(yan),只要我們正確選擇和合理(li)使(shi)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)(gang),不(bu)銹鋼(gang)(gang)的全面腐蝕(shi)(shi)事故是完全可以防止(zhi)的。
一般來說,在實際應用(yong)(yong)中(zhong),由于事前了(le)解了(le)所(suo)選(xuan)用(yong)(yong)的(de)(de)不銹鋼在該介質中(zhong)的(de)(de)耐蝕性,即(ji)腐(fu)蝕速(su)率,就掌握了(le)在合理(li)使用(yong)(yong)的(de)(de)條(tiao)件下不銹鋼設備的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命。
不銹鋼產生全面腐蝕的介質環境(jing)很(hen)多,此處很(hen)難一(yi)(yi)一(yi)(yi)列舉。此處僅以硝酸為例簡述(shu)一(yi)(yi)下。
圖8.7系(xi)在沸騰溫度(du)的(de)硝(xiao)酸(suan)中,常用不銹(xiu)鋼(gang)在實驗室內的(de)試驗結果(guo)。
在實際硝酸生(sheng)產(chan)中,主(zhu)要是濃(nong)度(du)為50%~70%和約98%的硝酸。
在(zai)(zai)硝(xiao)(xiao)酸用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼材料選(xuan)用(yong)中,在(zai)(zai)共(gong)沸濃度(du)例(li)如67%以(yi)下(xia),多選(xuan)用(yong)18-8型,包括(kuo)304、304L、304LN等,其(qi)中還包括(kuo)如前述(shu)的(de)(de)超(chao)低碳,且低硅、磷的(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸級(ji)不(bu)銹(xiu)鋼。而在(zai)(zai)共(gong)沸濃度(du)以(yi)上到濃度(du)達75%,則(ze)可(ke)選(xuan)用(yong)00Cr25Ni20(Nb)和硝(xiao)(xiao)酸級(ji)的(de)(de)高(gao)純(chun)不(bu)銹(xiu)鋼Cr25Ni20(Nb)。硝(xiao)(xiao)酸濃度(du)≥85%,則(ze)必須(xu)選(xuan)用(yong)含4%~6% Si的(de)(de)高(gao)硅不(bu)銹(xiu)鋼,如 0Cr17Nil1Si4AlTi,00Cr17Ni14Si4 和00Cr17Ni17Si6等。
材料選定后,所指合理使用,就是要防止使用18-8型不銹鋼時出現濃度大于67%的更濃硝酸;或者在使用高硅不銹鋼時,出現濃度小于85%的較稀的HNO3。正確選擇和合理使用相結合,一定會獲得滿意的使用結果。