不锈钢管道腐蚀分析

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304不锈钢和201不锈钢防腐要求

304不锈钢和201不锈钢防腐要求

304和201不锈钢是目前常见的不锈钢材料,它们分别适用于不同的防腐要求。

本文将就这两种不锈钢材料的特点、适用范围以及防腐要求分别进行介绍。

一、304不锈钢的特点及适用范围1. 304不锈钢是一种具有良好的耐腐蚀性能和高温强度的不锈钢材料;2. 304不锈钢具有优良的工艺性能,易于加工成各种型材,适用于制作各种机械设备、化工设备和食品加工设备等;3. 304不锈钢在常温下具有良好的抗氧化性能,适用于制作耐腐蚀的容器、管道和化学品搅拌设备等。

二、201不锈钢的特点及适用范围1. 201不锈钢是一种具有一定耐腐蚀性能的不锈钢材料,主要由17-4.5的铬和4-5的镍以及一定量的锰和氮组成;2. 201不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和强度,适用于一些一般要求不太严格的室内装饰材料、家具以及厨房用具等;3. 201不锈钢的表面处理效果较好,适合用于制作一些要求美观性的产品。

三、304和201不锈钢的防腐要求1. 对于一些需要耐腐蚀能力较高的设备和器件,如化工设备、海洋设备等,一般选择304不锈钢材料,以保证设备的长期使用寿命;2. 对于一些一般要求不太严格的室内装饰材料、家具以及厨房用具等,可以选择使用201不锈钢材料,以降低成本并保证产品的使用寿命。

在选择304和201不锈钢材料时,需要根据具体的使用环境和要求来确定具体的材料种类,以保证产品的使用寿命和耐腐蚀性能。

304和201不锈钢是两种常见的不锈钢材料,它们具有不同的特点和适用范围,因此在实际应用中需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的材料。

下面将进一步探讨304和201不锈钢的特点,并对它们的防腐要求进行详细分析。

一、进一步了解304不锈钢的特点304不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度的特点,这是由其化学成分所决定的。

304不锈钢主要由18的铬和8的镍组成,除此之外还含有少量的碳、锰、磷、硅、硫、氮和钛等元素。

这些元素的存在使得304不锈钢具有良好的耐腐蚀性和强度,尤其是在常温下具有极好的抗氧化性能,因此广泛应用于化工设备、食品加工设备、容器、管道等领域。

微生物腐蚀和CL离子对不锈钢管道焊缝的协同腐蚀分析

微生物腐蚀和CL离子对不锈钢管道焊缝的协同腐蚀分析

微生物腐蚀和CL离子对不锈钢管道焊缝的协同腐蚀分析摘要:结合沙特利雅得电站项目化水不锈钢管焊缝漏点分布规律和腐蚀形貌特征,对漏点焊缝做金相分析和腐蚀部位焊缝及其沉积物进行化学成分、电镜和能谱分析,并对不锈钢管道内运行的水质取样化验,探究微生物和CL离子对化水不锈钢管道焊缝腐蚀的影响。

通过腐蚀作用机理分析提出了预防不锈钢管道在运行条件下防腐蚀措施和建议。

关键词:水处理系统;微生物腐蚀;CL离子;不锈钢管道焊缝;协同作用随着不锈钢在多种工业部门如核能、石油、化工中的应用,不锈钢的微生物腐蚀越来越受到关注,在生产中出现了由于微生物腐蚀影响导致不锈钢材料出现点蚀而遭受破坏的例子,对于微生物腐蚀造成的经济损失在国内外已经引起了广泛的注意。

316L不锈钢管有良好的机械性能和经济性能,耐腐蚀性比较强,所以现在电厂水处理系统较多地使用316L不锈钢管道,但如果调试阶段将316L不锈钢管道处在微生物腐蚀条件,特别是在CL离子的激发情况下,不锈钢管道焊缝也容易发生点蚀等问题,严重时会出现腐蚀泄露。

图1化水系统漏点分布图1. 化水不锈钢焊缝腐蚀情况腐蚀点均在焊缝和热影响区,且大部分位于管内壁正下方,焊缝与母材交叉处有部分不同程度的金属脱落,焊缝表面存在大量腐蚀产物,有大量晶体析出。

现场对存在漏点的不锈钢焊缝切割下来观察,管内焊缝表面热变色较严重,有棕色锈蚀,且从焊缝腐蚀表面都是口小里大,甚至表面上肉眼还看不出有腐蚀坑,将表面稍稍研磨调一小点,就会越来越大,因此腐蚀是从内壁开始逐渐延伸到焊缝表面。

2 腐蚀部分成分分析在管道外表面腐蚀沉淀物发现的元素有铁、氧、钙、硫、和少量的钾和镁。

焊缝内部腐蚀沉淀物发现:铁、氧、氯、硫和少量的锰、钙和铜。

可以看出局部腐蚀部分存在腐蚀性元素硫和氯,特别是个别点氯含量到达43%。

抗腐蚀合金Cr明显缺失。

不锈钢耐腐蚀的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的,研究表明在水溶液中,需要12%的铬才能产生自钝化作用,形成包含大量的很薄的保护膜,如果铬的比例低于完全保护所需的比例或者某些原因造成不锈钢晶界出现贫铬区,铬就会溶解在铁表面形成氧化物中而无法形成有效保护膜,从而发生腐蚀现象。

化工装置304不锈钢管道腐蚀失效的分析及措施

化工装置304不锈钢管道腐蚀失效的分析及措施

1 碱液对304不锈钢管道腐蚀的分析以及措施在某个化工建设项目过程中,在其中一条304不锈钢管道线路中,当投入使用两周后出现碱液泄漏现象。

泄漏的碱液是质量分数为40%的氢氧化钠溶液,由于这条管线贯穿于整个项目系统之中,所以对其他管材也有不同程度的影响。

在此对其中304不锈钢管道腐蚀泄漏情况的原因进行了分析。

在施工过程当中,输送碱液是间断性的,也没有对管道进行排空碱液,因此在不锈钢管道里面长期滞留积液,这样造成了管道的点蚀。

并且此项目施工季节为冬季,在管道内的积液中水分容易析出,进而氢氧化钠浓度升高,氢氧根离子对管道进行侵蚀,且在不锈钢材料中产生电荷载体,最终导致管道内碱液泄漏。

未经使用的管材都需要进行酸洗钝化处理,让钝化膜与管道内壁接触紧密,这样才不会发生腐蚀泄漏。

该钝化膜的有效化学成分是三氧化二铬,如果内壁上的钝化膜遭到破坏,材料中的铬离子经过一段时间会与铁的氧化物发生置换反应,形成新的钝化膜。

但是焊接的高温容易对钝化膜造成破坏,碱液更容易接触到管壁,因此给管道的腐蚀提供了条件。

根据以上腐蚀现象的成因,本节列举出以下两项措施对304不锈钢管道的腐蚀现象进行预防与弥补。

在最初设计304不锈钢管道时,设计人员应该考虑到管材的使用环境,对其材质、制作工艺进行严加挑选。

并且做好管道使用前的酸洗钝化处理,避免管道内壁与强酸强碱溶液进行紧密接触。

在设计管道系统时应该设置积液的放空装置,对管道内的溶液及时排放掉,有助于延长管道的使用寿命。

在施工过程中,应该避免金属管道内壁产生电荷载体,并且在工人焊接管道时应该按照安全焊接工艺的流程,对焊接后的管道接口进行及时冷却处理,减少持续的高温对钝化膜的影响。

2 氯离子溶液对304不锈钢管道腐蚀的分析以及措施针对氯离子溶液对304不锈钢管道腐蚀做如下对比实验,取两块截面积相等的304不锈钢管,一面用环氧树脂进行封装,另一面焊上导线,试验前用砂纸打磨后并用酒精去脂。

具体试验环境是依照某自来水厂的输送管线来进行模拟,需要配置不同浓度的氯离子溶液(以氯化钠的形式融到水中)。

316L不锈钢的抗腐蚀性分析

316L不锈钢的抗腐蚀性分析

316L不锈钢的抗腐蚀性分析
首先,316L不锈钢的成分对其抗腐蚀性能起到了关键作用。

316L不
锈钢主要由铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)及少量的其他元素
组成。

其中,铬是最主要的合金元素,其含量一般在16%~18%之间。

低碳
含量的316L不锈钢在碳含量不超过0.03%时,具有更优异的抗腐蚀性能。

此外,镍的添加可以提高316L不锈钢的耐腐蚀性能,增加其对非氧化性
酸的抵抗能力。

钼的加入则有助于提高材料的抗晶间腐蚀和耐点蚀性能。

其次,316L不锈钢在不同腐蚀介质中的抗腐蚀性能值得关注。

该材
料能够抵抗多种腐蚀介质的侵蚀,包括碱性溶液、酸性溶液以及盐水等。

在酸性介质中,316L不锈钢通过碱化反应,在其表面形成一层致密的铬
酸钾膜,从而阻止进一步的腐蚀。

而在氯化物环境中,钼可使得316L不
锈钢的耐点蚀性明显提升,增加了材料的使用寿命。

此外,由于316L不
锈钢具有较好的耐高温性能,可在高温腐蚀介质中长时间运行而不受损失。

316L不锈钢的抗腐蚀机制主要有以下几个方面。

首先,铬元素使得
材料表面形成一层致密的铬氧化物膜,称为钝化膜。

该膜可以有效防止进
一步腐蚀介质的侵蚀,起到了保护作用。

其次,钼元素的加入提高了钢材
的点蚀性能,钼的高点蚀电位能够减轻材料的腐蚀程度。

此外,低碳含量
也有利于316L不锈钢的抗腐蚀性能,因为低碳含量能降低晶间腐蚀的风险。

海洋环境下不锈钢管道腐蚀机理分析及防腐研究

海洋环境下不锈钢管道腐蚀机理分析及防腐研究

海洋环境下不锈钢管道腐蚀机理分析及防腐研究作者:于林科等来源:《山东工业技术》2015年第16期摘要:本文就复杂海洋环境下不锈钢管道腐蚀原因进行综合分析,重点分析高湿度海风及盐雾中氯离子对不锈钢管道表面腐蚀破坏的机理,并提出几种防腐措施,为以后同类工程的实施提供有效的解决办法。

关键词:海洋环境;氯离子;表面腐蚀;防腐措施1 前言某海岛输电工程项目中,采用0Cr18Ni9Ti不锈钢无缝管道进行水系统输送。

室外管路表面处理方式为喷砂处理。

该系统管道在投用10个月后,发现室外管道表面锈蚀比较严重,出现较多的锈迹。

现场通过对管道表面锈迹处理发现,此锈迹为浮锈,只需用拉丝布擦拭即可清除掉锈迹。

为彻底弄清室外不锈钢管道短时间产生锈蚀的原因,解决不锈钢管道运行寿命的问题。

本文就高温、高湿度、高盐分海风、盐雾、海水飞溅等复杂海洋环境下不锈钢管道腐蚀原因进行综合分析,重点分析高湿度海风及盐雾中氯离子对不锈钢管道表面腐蚀破坏的机理,并提出一些列防腐措施,为以后同类工程的实施提供有效的解决办法。

2 腐蚀原因综合分析2.1 管道化学成分分析用材质分析仪对不锈钢管道化学成分进行分析,结果表明:管道化学成分符合0Cr18Ni9Ti 牌号的要求。

2.2 海洋环境下不锈钢管道腐蚀分析海洋大气环境与内陆大气环境有很多区别,对不锈钢管道腐蚀分析时,需要考虑高温、高湿度、高盐分海风、盐雾、海水飞溅等多种因素[1]。

2.2.1 高盐分海风、盐雾、海水飞溅在海洋环境下的海风、海浪比较频繁,海风引起的海浪使得海水中的大量盐液与大气混合,使得大气中还有大量盐分,而这些盐分中还有大量的氯离子,这些盐分中的氯离子具有较高的电导率,容易形成电解质溶液,在金属表面形成微电池,增强了腐蚀的活性,破坏金属表面的钝化膜。

海洋环境下在温度较高的情况下,大量的海水产生雾化现象,形成大量盐雾,而盐雾的主要成分与海水及其相似,对不锈钢管道的表面也会产生腐蚀。

产生腐蚀的主要原因还是盐雾中的大量氯离子。

浅谈薄壁不锈钢管在工程中防腐措施

浅谈薄壁不锈钢管在工程中防腐措施

浅谈薄壁不锈钢管在工程中防腐措施摘要:本文针对薄壁不锈钢管道安装过程中的腐蚀情况,进行原因分析,并通过工程实例,提出不锈钢管防腐应注意的措施。

关键词:薄壁不锈钢管道;防腐;措施前言水生命之源,生活饮用水的质量与人体健康密切相关。

通过多年来的工程应用,镀锌钢管易生锈存在“二次水污染”问题。

塑料管由于线性膨胀系数较大,其耐温耐压能力随着被传输介质温度的升高和使用年限的增加逐渐下降,容易受阳光紫外线照射,加速老化。

钢塑复合管是由钢管与塑料管复合管材,使用温度的上限为70℃,在高温或低温时由于钢与塑的膨胀系数相差大,使得管头塑料产生膨胀或收缩。

而薄壁不锈钢管的问世并应用于建筑给水、热水及饮用净水工程,具有重量轻、力学性能好、光洁亮丽、使用寿命长、摩阻系数小、不易产生二次污染等优点,且综合成本合理,符合建设部提出的“新颖节能、环保”住宅产品的要求,是管材领域中理想的绿色环保产品。

1薄壁不锈钢管腐蚀的分类、原因及情况1.1 根据薄壁不锈钢管腐蚀原理分为化学腐蚀和电化学腐蚀(1)化学腐蚀是根据化学的多相反应机理,金属表面的原子直接与反应物(如氧﹑水﹑酸)的分子相互作用。

金属的氧化和氧化剂的还原是同时发生的,电子从金属原子直接转移到接受体,而不是在时间或空间上分开独立进行的共轭电化学反应。

(2)电化学腐蚀是最常见的腐蚀,金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀。

如在自然条件下(如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等)对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀;工程实际中的薄壁不锈钢管腐蚀,绝大多数都属于电化学腐蚀。

1.2 薄壁不锈钢管腐蚀的原因及情况薄壁不锈钢管的抗腐蚀性能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜,这层膜把腐蚀介质隔离,是不锈钢防护的基本屏障。

一但钝化膜被破坏,露出金属表面与大气中的氧、水分及其酸、碱、盐等物质发生化学作用或电化学作用而引起的变色或腐蚀,逐步有表及里,使金属受到破坏,丧失其原有性能的结果。

化工装置304不锈钢管道腐蚀失效的分析及对策

化工装置304不锈钢管道腐蚀失效的分析及对策

化工装置304不锈钢管道腐蚀失效的分析及对策【摘要】在化工领域,化工装置能否安全运行对于产品质量和生产效率有着十分重要的影响,本文以化工装置304不锈钢管道腐蚀为例,通过对材质的成分、力学性能、产生腐蚀的形成机理、影响因素、腐蚀原因及防止对策进行了探讨。

【关键词】不锈钢;管道;失效;点腐蚀304不锈钢,由于Cr的含量在18—20%,Ni的含量在9—12%,具有耐腐蚀性,足够的强度,很好的加工和焊接性能,所以在化工装置中大量使用,但在氯离子作用下会造成腐蚀失效,是发生事故、泄露,污染环境的安全隐患,笔者在农药厂杀螟松车间期间深有体会。

杀螟松是由氯化物+硝化物的缩合产品,从下面化学反应式,可以看出,农药杀螟松在合成过程中,会产生氯离子。

根据实验及小试生产,304不锈钢或者322不锈钢能够达到要求,所以该缩合釜采用了304不锈钢制作,考虑到生产过程中出现的氯离子腐蚀因素,该釜的设计中腐蚀余量增加以外,对于焊接工艺要求很高,整个釜体采用钝化工艺防腐等一系列措施后,再结合物料质量、操作工艺控制等,反应釜釜体能够经受反应过程中出现的氯离子腐蚀。

但是,该反应釜有一个甲苯回收接管,管径DN400mm,长度3000mm,与反应釜采用法兰连接,上部连接回收冷凝器,反应过程中甲苯气体上升至冷凝器,冷却后回收。

该接管是机修车间自制,制作要求较低,所以在不长的时间内,在焊缝附近出现了严重腐蚀,开始出现焊缝边沿凹陷,存在扩展状褐色锈迹并发展为小裂缝,产生泄漏。

拆卸后,管道和弯头是4mm钢板单面焊接制作,法兰处是角焊缝,未焊面存在间隙缝,焊缝边沿材质颜色发黑。

为了缩合反应釜能够安全运行,必须找出接管失效原因。

缩合反应釜工况参数;设计压力﹤0.1MPa、设计温度85~105℃、管子规格?426×4mm、弯头DN400*4、法兰JB1158 PN1.0DN400、材质304SS。

1 对304不锈钢管道腐蚀失效的初步分析首先,对304不锈钢管道的化学成分进行分析:直管、弯头、等都在分析之列,经送样进行金相分析,直管、弯头材质均为304,主要成分与标准相同。

大直径不锈钢管道运行过程的腐蚀分析及处理措施

大直径不锈钢管道运行过程的腐蚀分析及处理措施
4 . 6严格控 制系统 氯离子含量 不大于3 . 0 0 m g / L 。
图5 管道 内壁充气保护措 施图
晶间腐蚀 , 造 成晶界 的耐腐蚀性下 降。 其次 , 热裂纹 的形
成也与焊接过程有 着非常大 的关 系, 检验结 果表 明焊缝 成 型歪歪扭扭 焊道 忽大 忽小 , 由此可见焊接 过程经 常停 顿, 以致局部熔焊区域金 属补充困难 , 熔焊金属凝固时形

该大型综合性场馆 自从投入使用后一直处于间隔性
使用状 态 ,从更换取样管段发现管道 内沉积物较多 ,说
明管道 系统在 日常 的使用 中没有做到定期 冲洗和除氯 , 加之焊后对管道 内壁焊缝表 面进行打磨抛光后残存微小 裂纹 、夹杂及 表面气孔 等缺 陷 ,使得焊缝融合线 、热影 响区成 为氯离 子作用下 的点蚀形核 区域 ,随着管 内沉积 物的不断增加越来越加重对 管壁及 焊缝 的腐蚀 。
通过 以上工艺处理措施 的应用 ,该不 锈钢给水管道 系统重新安装投入使用至今 ,系统管道运行正常 ,未再
成显微 热裂纹。 当氯 离子或 其他微 量的酸、 碱、 盐的溶解
物 与上 述有缺 陷的焊缝 表面接触 时, 就会 引起该处 的电
出现 由于点腐蚀导致管道破损失效的现象 。
化学腐蚀的产生 。 另外 , 不锈钢表面的各种缺陷如表面硫 化物夹 杂、 晶界碳化 物沉积 、 表面沟槽 处等地方, 氧化 膜
仍可能再钝化 , 若再钝化阻力小, 蚀孔就不再长大。 当受
到促 进 因素影响, 小蚀孔继续长大 至—定临界尺寸时, 金 属表面出现宏观可见的蚀孔 , 这个特定点成为孔蚀源 。 蚀 孔—旦形成则加速生长 。
5 6
2 0 1 3 年 第8 期
点蚀容易发生 ,而后又容易加 速进行 。 3 . 2 焊 缝缺 陷加速 腐蚀 生成
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No. 14044不锈钢管道Arthur H. Tuthill不锈钢用作自来水管具有成本效益。

自六十年代中期以来,不锈钢已广泛用于饮用水工业,包括在水淡化厂用于处理加工淡水;在饮用水处理厂用于沉淀过滤装置和管道;在日本东京,不锈钢小口径管用家用自来水连接管。

在纽约市,不锈钢大口径管用于立柱管和其它管道。

不锈钢最为人们所熟悉的应用是喷嘴式饮水龙头。

本文给出了304(UNS 30400)和316(S31600)不锈钢的背景资料和一般数据,并报道了目前不锈钢在饮用水方面的应用。

对不锈钢在原水、氯化处理的水和纯净水中的行为以及埋在土壤里的管道的状态进行了评述,并论述了制作后清理以及外观的维护和保持清洁的方法。

提出了成功应用不锈钢的指导方针。

不锈钢的不锈特性归结于其表面附着的一层厚度仅为几埃的坚固的铬氧化膜,这层铬氧化膜在空气或水中立即形成,并且能在划伤或损坏后自行修复。

不锈钢易于焊接,尽管其焊接技术与普通碳钢的焊接技术稍有不同。

316、316L(S31603)、304、304L(S30403),以及相应的铸钢钢号CF8M(J93000)、CF3M(J92800)、CF8(J92600)、CF3(J92700)是应用最广的锻造和铸造牌号。

表1给出了这些钢种的化学成分和机械特性。

表1 锻造和铸造不锈钢的化学成分%牌号 UNS编号C(最大) Cr Ni Mo锻造304 S30400 0.08 18.0~20.0 8.0~11.08.0~13.018.0~20.0304L S30403 0.0352.0~3.011.0~14.0316 S3160016.0~18.00.082.0~3.011.0~15.0316L S31603 0.03516.0~18.0铸造CF3 J92500 0.03 17.0~21.0 8.0~12.0CF8 J92600 0.08 18.0~21.0 8.0~11.0CF3M J92800 0.03 17.0~21.0 9.0~13.0 2.0~3.0CF8M J92900 0.08 18.0~12.0 9.0~12.0 2.0~3.0不锈钢管在饮用水工业中大量使用的一个事例是用于美国、加勒比和中东的水淡化处理加工管道,304L和316L不锈钢用于水处理的收集水槽和混合厂的管道,生产出的高纯净水和当地可用的地下水在混合厂进行混合。

1 化学成分对性能的影响不锈钢的化学成分有两个主要差别。

一些牌号含有2%~3%的钼,而另一些则没有。

牌号316/316L和CF8M/CF3M含有2%~3%的钼,大大提高了它们耐局部腐蚀的性能。

当不锈钢发生腐蚀时,其腐蚀是局部的即呈现一个或多个小坑。

在天然水中,不锈钢不会像碳钢那样受到全面腐蚀。

保护不锈钢不受腐蚀薄而坚韧耐久的铬氧化膜有时会有一些缺陷,当环境条件对保护膜上的薄弱点有足够的腐蚀性时,不锈钢正是在这些缺陷处发生腐蚀。

除了制作和装运过程中铁粒嵌入表面引起的生锈情况外,不锈钢曝露在空气中很少发生腐蚀,但在特殊条件下暴露于水中或埋入土壤中有时会发生腐蚀。

在304/304L不锈钢会发生局部腐蚀的那些环境条件中,钼大大提高了材料在这些介质中耐局部腐蚀的性能。

含钼不锈钢的耐腐蚀性比标准不锈钢稍好一点,因此它们常常用作某些将来腐蚀性有可能增加的环境中的防腐材料。

用户应当了解到不锈钢成分的第二个差异是碳含量的不同。

304L、316L、CF3和CF3M 的含碳量(见表1)最高为0.03%,而304、316、CF8和CF8M的含碳量最大为0.08%。

锻造的低碳牌号用于管道等焊接制造,当预料将来某个时候要进行修理或重建时,铸造的低牌号常被指于泵的铸造。

采用低碳牌号保证了焊接热量将不会使焊缝的热影响区(HAZ)敏化而产生晶间腐蚀。

敏化这一术语描述了某些环境下,老牌的高碳不锈钢(含碳(0.08%)由于在焊接过程中焊缝周围热影响区发生碳化物的析出而导致的耐腐蚀性的下降。

在大多数空气和淡水环境下敏化不大可能导致晶间腐蚀,但在化学清洗操作中,它会导致严重的腐蚀。

对所有的焊接制造包括制管指定采用低碳牌号以避免晶间腐蚀已成为标准化的做法。

高碳钢种的强度稍微高一些(见表2),当稍高的强度是有利因素而焊接不是重要因素的情况下,泵和阀门制造商常常采用高碳钢种制造泵轴和阀杆。

表2 锻造和铸造不锈钢和机械性能钢种UNS编号抗拉强度屈服强度延长率(%)最小(ksi) 最小(ksi) 2英寸的管304 S30400 75 30 35304L S30403 70 25 35316 S31600 75 30 35316L S31603 70 25 35CF3 J92500 70 30 35CF8 J92600 70 30 35CF3M J92800 70 30 30CF8M J92900 70 30 302.不锈钢在东京和纽约配水系统中的应用东京供水局经过十年试验,首创了从街道的辅助干线到住所的测量仪表间的连接管道(管接头)使用了不锈钢,从根本上降低了渗漏率(见图1)。

东京市计划到1997年所有住宅区全部安装不锈钢的管道连接。

东京也开创了在公路桥上采用不锈钢管道代替易出故障的河底管线。

纽约市在对备选材料进行了15所评估的基础上,开始在城市配水系统3号输水管道一期的大口径立柱管大规模采用304L不锈钢,并已于1993年投入使用。

在建的二期工程更加大量地采用了不锈钢管道。

不锈钢管道正在有选择性被用于那些难于更换和要求最长使用寿命的区段。

不锈钢用于水处理厂的大型中央控制常沉淀过滤装置始于1965年,从那以后已在75个以上的水处理厂推广应用。

图2是一个典型的水处理厂的中喘控制和过滤装置,制造商报告说,所安装的75个以上的不锈钢中央控制装置立柱性能良好,至今没有进行更换或大修的需要。

3 不锈钢节约成本已经有30多个饮用水处理厂采用不锈钢管道代替了球墨铸铁管道,主要的原因是节约了成本。

马萨诸塞州Taunton水处理厂由于采用了不锈钢管道,比采用球墨铁节省费用估计约为5万美元。

4 腐蚀很少成为问题不锈钢在空气、水或其它含氧介质中几乎能立即形成一层铬氧化物薄膜,从而使不锈钢具有耐蚀性。

酸洗除去了保护膜和上面的所有缺陷,当不锈钢从酸洗液中移出时,保护膜重新形成。

影响不锈钢腐蚀行为的主要是水中的溶解氧,这种影响是很有利的。

对碳钢、铸铁和球墨铸铁很不利的因素如水的搅动、涡流和高流速,而对不锈钢的寿命和性能却很有利。

清洁的不锈钢在干净、透气、含氯化物低的水中,其寿命没有限制。

造成缝隙腐蚀的操作因素是清洁度和氯化物含量。

若氯化物含量足够高,含泥沙的水和缝隙(如那些由于环形焊缝没有完全融合形成的)的在某些条件下会导致局部点状腐蚀。

氯化物含量在200毫克/升以下时,304不锈钢在天然水中很少发生缝隙腐蚀,氯化物含量在1000毫克/升以下,316不锈钢同样很少发生缝隙腐蚀。

然而,在氯化物含量低的水中如果水垢及沉积或人为的缝隙能吸留和浓缩了水中的氯化物也可能发生缝隙腐蚀。

虽然不锈钢不会发生损坏,但可能有一个例外,据报道,在一些地方处理厂过量地用氯消毒,使不锈钢设施造成损坏,这种潜伏危险是存在的,必须加以认识。

中东的水淡化厂由于严重地用氯消毒,不锈钢淡水管线已发生过一些损坏。

表3给出了氯气对碳钢、铸铁和不锈钢影响的有关数据。

这些先前从未发表过的数据是国际镍公司根据安放在安大略湖的三个位置和一处井水的试验架得出的。

每一种情形都与未用氯处理的水中的基础数据作了对比。

当氯含量在1~2毫克/升的正常范围时,碳钢和铸铁的一般腐蚀速度增加了一倍,当残留氯含量达到3~5毫克/升时,碳钢的腐蚀速度是其在未经氯化处理的原水中腐蚀速度的7.6倍。

若不锈钢发生任何可测量出的金属损失,其金属损失也仅限于局部。

因此,必须对坑的深度而不是腐蚀速度进行比较。

对敏化试样进行了试验以确定焊缝热影响区是否比基体金属耐腐蚀性差。

表3的数据表明,在通常所遇到的残留氯含量为1~2毫克/升的饮用水中,必须使用低碳不锈钢304L和316L,以避免焊缝热影响区的腐蚀。

表3 1010碳钢、铸铁和304、316不锈钢在四种采用氯气消毒,具有不同残留氯含量的淡水中的行为腐蚀速度(密耳/年) 最大腐蚀深度-基板(密耳) 最大腐蚀深度-缝隙(密耳)残留氯含量敏化处理敏化处理碳钢铸铁304 306 304 316316304(毫克/升) 3043160 <10 01.41.7 0 00 <1<10 00.8-1.0 2.53.0 0 010 00 3523.43.4 0 0 303 – 5 10.7 NT* <1 0 NT NT4 ~14 1 ~5 NT NT* NT—未试验这此数据说明,在某些水处理厂,残氯含量为3~5毫克时,304/304L基体已开始出现点蚀(<1密耳),缝隙腐蚀(4~14密耳)已明显发生。

316/316L基体可耐受的残氯含量最高为5毫克/升。

这些数据和作者的经验表明,为了更好地抵御一些水处理厂某些部位所遇到的高浓度残留氯的腐蚀,与304L相比,316L是更加谨慎的选择。

这些数据也说明,加氯消毒应当注意保证氯气和水混合良好,避免高残留氯。

有两个水厂报道了不锈钢管道发生了多处点蚀,这主要归结于潮湿氯气在管内聚集。

在其中的一例中,不用的回洗水管打开放置,结果氯蒸气进入并在管道中集聚。

另一例由于水流量过低,水在水管内仅充满一半,使溶解在水中的氯聚集在管道上半部的空间。

含有潮湿氯气的封闭气氛对304L和316L不锈钢管道都有很强的腐蚀性。

尽管饮用水进行标准的氯化处理能有效地防止细菌引起微生物腐蚀,但似乎仍然有这样的腐蚀发生。

水处理厂的管道系统常常用当地的水进行水压试验。

如果用于水压试验的水没有及时、安全地排净而留在了待用管道里,就成为细菌生长和繁殖的理想环境。

由于水压试验的水滞留在管内,已经有两个水处理厂的304L不锈钢管道焊缝处受到微生物引起的腐蚀。

一些净水管线和配水管线存在着死端或封闭的部分,水在那里可能滞留一个月甚至更长时间。

据报道在一个净水管线中,有一段用来存留过期水的不锈钢管道发生了微生物腐蚀。

据认为管道滞留水中的氧和残氯被自然的过程所消耗,如生物或化学耗氧,使得细菌再生并导致微生物腐蚀。

在某些含有较高浓度锰的淡水冷却系统中存在发生微生物腐蚀的情形。

Tver-berg等人提供的资料证明,由于向含锰较高的水中加入氯气,冷却系统管道上覆盖了一层黑色含锰的沉积物,结果管道和热交换器发生了微生物腐蚀。

如果不存在能够将锰离子氧化成锰的氧化细菌,并且不加氯气的话,沉积物本身通常危害不大。

当氯添加到含锰的水中,并且存在诸如盖氏铁柄杆菌这样的氧化细菌,自生的腐蚀反应便开始了,导致不锈钢发生严重的点蚀。

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