氯離子不但能引起不銹鋼(gang)孔蝕,更能引起不銹鋼的應力腐蝕破裂。發生應力腐蝕破裂的臨界氯離子濃度隨溫度的上升而減小,高溫下,氯離子濃度只要達到10-6kg/kg(pppm),即能引起破裂。發生氯離子應力腐蝕破裂的臨界溫度為70℃。具有氯離子濃縮的條件(反復蒸干、潤濕)是最易發生破裂的。工業中發生不銹鋼氯離子應力腐蝕破裂的情況相當普遍。不銹鋼氯離子應力腐蝕破裂不僅發生在管道的內壁,發生在管道外壁的事例也屢見不鮮。


  至今人們對氯離子(zi)如何(he)使鈍化金(jin)屬(shu)轉變(bian)為活(huo)化狀(zhuang)態的(de)機(ji)理還沒有定(ding)論,但大致可分(fen)為2種(zhong)觀點:


    ①. 成相膜理論的(de)觀點認為,由于氯(lv)離子半徑小(xiao),穿透(tou)能(neng)力強,故(gu)它(ta)最容易穿透(tou)氧(yang)化膜內極小(xiao)的(de)孔隙,到(dao)達金屬表面(mian),并(bing)與金屬相互作用形成可(ke)溶性化合物,使氧(yang)化膜的(de)結構發生變化,金屬產生腐蝕。

 

   ②. 吸(xi)(xi)附(fu)理論則認為,氯(lv)(lv)離(li)子破(po)壞氧化膜(mo)的(de)根本(ben)原因是由于氯(lv)(lv)離(li)子有(you)很強的(de)可(ke)(ke)被金(jin)(jin)(jin)屬(shu)吸(xi)(xi)附(fu)的(de)能力,它(ta)們優先被金(jin)(jin)(jin)屬(shu)吸(xi)(xi)附(fu),并從金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)把氧排掉(diao)。因為氧決(jue)定(ding)著金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)鈍化狀態,氯(lv)(lv)離(li)子和氧爭(zheng)奪(duo)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)上的(de)吸(xi)(xi)附(fu)點,甚至(zhi)可(ke)(ke)以取(qu)代(dai)吸(xi)(xi)附(fu)中(zhong)的(de)鈍化離(li)子與金(jin)(jin)(jin)屬(shu)形成(cheng)氯(lv)(lv)化物,氯(lv)(lv)化物與金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)并不穩定(ding),形成(cheng)了可(ke)(ke)溶性物質(zhi),這樣導致了腐(fu)蝕的(de)加速。


  具有自鈍化特(te)性的(de)金屬在(zai)(zai)(zai)含(han)有氯(lv)離子(zi)的(de)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong),經(jing)常發(fa)生(sheng)(sheng)孔(kong)(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)孔(kong)(kong)(kong)通常沿著(zhu)重力(li)方向(xiang)或(huo)橫向(xiang)方向(xiang)發(fa)展,孔(kong)(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一旦(dan)形成,具有深挖的(de)動力(li),即向(xiang)深處自動加(jia)速(su)。含(han)有氯(lv)離子(zi)的(de)水溶液(ye)中(zhong),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面的(de)氧(yang)化膜(mo)便產生(sheng)(sheng)了(le)溶解,其原因是(shi)氯(lv)離子(zi)能(neng)優先有選擇(ze)地吸附在(zai)(zai)(zai)氧(yang)化膜(mo)上,把氧(yang)原子(zi)排掉(diao),然后和(he)氧(yang)化膜(mo)中(zhong)的(de)陽離子(zi)結合成可(ke)溶性氯(lv)化物(wu),結果(guo)在(zai)(zai)(zai)基底金屬上生(sheng)(sheng)成孔(kong)(kong)(kong)徑為20~30μm小蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)坑(keng),這些小蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)坑(keng)便是(shi)孔(kong)(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)核。在(zai)(zai)(zai)外加(jia)陽極(ji)極(ji)化條件下,只要介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)含(han)有一定量的(de)氯(lv)離子(zi),便可(ke)能(neng)使(shi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)核發(fa)展成蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)孔(kong)(kong)(kong)。在(zai)(zai)(zai)自然條件下的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),含(han)氯(lv)離子(zi)的(de)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)含(han)有氧(yang)或(huo)陽離子(zi)氧(yang)或(huo)陽離子(zi)氧(yang)化劑時,能(neng)促使(shi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)核長(chang)大成蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)孔(kong)(kong)(kong)。耐孔(kong)(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)基本上可(ke)分(fen)為3類:鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang);鐵素體-奧氏(shi)體雙相鋼(gang)(gang);奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


  降低(di)氯離(li)子腐蝕的措施有:


   ①. 設計時應優先選用耐孔蝕材料。


   ②. 降低氯離子(zi)在介質中的含量,操作時嚴防跑、冒、滴(di)、漏等現象(xiang)的發生。


   ③. 在工藝條件許可的情況下,可加入緩蝕劑。對緩蝕劑的要求是,增加鈍化膜的穩定性或有利于受損鈍化膜得以再鈍化。例如,在10%的FeCl3溶液中加入3%的NaNO2,可長期防止1Cr18Ni9Ti鋼的孔蝕。


   ④. 采用外加(jia)陰極電流保(bao)護(hu),抑制孔蝕。加(jia)強管(guan)理,做好管(guan)道的(de)定期(qi)檢驗,以保(bao)證管(guan)道在合理的(de)壽命期(qi)限內安全運行。材料(liao)耐氯(lv)離子(zi)腐蝕能(neng)力不僅與氯(lv)離子(zi)濃度(du)有(you)關系,與介(jie)質溫度(du)也有(you)關系。


  作(zuo)為管外側的(de)腐蝕因素,被認(ren)為是保溫材料的(de)問題,對保溫材料進(jin)行分析(xi),被檢驗出含有約0.5%的(de)氯離子。這個數位可認(ren)為是保溫材料中(zhong)含有的(de)雜質(zhi),或由于保溫層(ceng)破損(sun)、浸入的(de)雨水(shui)中(zhong)帶入并(bing)經過濃縮的(de)結果。





聯系方式.jpg