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(xiu)鋼管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)在(zai)工(gong)業中(工(gong)業水(shui)),既可(ke)(ke)做介質又可(ke)(ke)做原料,因此用(yong)量極大,在(zai)與工(gong)業水(shui)相接觸的(de)(de)(de)(de)設備(bei)和部件中,最(zui)常(chang)(chang)選用(yong)的(de)(de)(de)(de)不銹鋼管是Cr13型(xing)(xing)、Cr17型(xing)(xing)和18-8型(xing)(xing)三類。各(ge)種(zhong)換熱設備(bei),例如,換熱器、蒸發器、冷卻(que)器、冷凝器,熱交換器等的(de)(de)(de)(de)工(gong)作環境(jing)在(zai)工(gong)業水(shui)條件下是最(zui)苛刻的(de)(de)(de)(de)。最(zui)常(chang)(chang)選用(yong)的(de)(de)(de)(de)是18-8型(xing)(xing)鋼,例如,07Cr18Ni11Ti的(de)(de)(de)(de)使用(yong)過程保持光亮、不銹,在(zai)可(ke)(ke)能條件下盡量使它(ta)們處于干燥狀態。
例(li)如、使用、清洗后立即擦干后再(zai)放(fang)置,并(bing)避免(mian)與酸、堿(jian)物質長期接觸是非常重要(yao)的。
在水電(dian)站的(de)建設中(zhong),含泥沙(sha)的(de)河水沖刷是不可避免的(de),超低(di)碳馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼管,例如,022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等獲得(de)了較(jiao)好的(de)應用(yong)。
在海(hai)(hai)水(shui)(shui)中(zhong),就一(yi)般腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)而(er)言,不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率并不高(gao),但常(chang)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)在海(hai)(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)主要(yao)破壞形式是點蝕(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和(he)(he)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),而(er)且常(chang)常(chang)受到海(hai)(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)含(han)(han)氧量,氯(lv)離子濃(nong)度,海(hai)(hai)水(shui)(shui)與材料(liao)的(de)相(xiang)對流速(su),海(hai)(hai)水(shui)(shui)的(de)污染(ran)情況,溫度以及海(hai)(hai)生物等(deng)因(yin)(yin)素(su)的(de)直接影響。一(yi)般說來,在室溫(30℃)以下(xia),可選(xuan)用(yong)含(han)(han)2%~4%Mo的(de)06Cr17M12Mo2和(he)(he)06Cr19Ni13Mo3等(deng)不銹(xiu)鋼(gang);對40~50℃以下(xia)的(de)海(hai)(hai)水(shui)(shui),一(yi)般含(han)(han)2%~3%Mo的(de)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)已處于臨界狀態,稍有不慎(shen),就可能出現(xian)點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)等(deng)破壞。因(yin)(yin)此,必須(xu)選(xuan)用(yong)高(gao)Cr、Ni的(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)效果會好(hao)些(xie),這(zhe)些(xie)高(gao)Cr、Ni的(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)(wei)(wei) 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧(ao)氏體(ti)十鐵(tie)素(su)體(ti)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)(wei)(wei)022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)(wei)(wei)022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等(deng)。當選(xuan)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)時,海(hai)(hai)水(shui)(shui)流速(su)一(yi)般要(yao)求不小于1.5m/s。