奧氏體不銹鋼(gang)管(guan)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(bu)銹(xiu)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。
奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼“銹(xiu)(xiu)”的(de)情況。對不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼“不(bu)銹(xiu)(xiu)”產生(sheng)主要貢(gong)獻的(de)鈍化(hua)膜(mo),在環境中(zhong)(zhong)的(de)氧化(hua)能力減小(xiao)時,將由鈍態轉化(hua)為(wei)活(huo)態,腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)顯(xian)著增(zeng)加,如在非氧化(hua)性(xing)(xing)酸(suan)(suan)(suan)(硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)、熱磷酸(suan)(suan)(suan)等(deng))中(zhong)(zhong),其耐(nai)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)會(hui)降低(di),某些(xie)侵蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)陰離子(zi),比如氯離子(zi)對鈍化(hua)膜(mo)的(de)局部破(po)壞;在海(hai)(hai)洋大氣區,由于(yu)海(hai)(hai)鹽(yan)中(zhong)(zhong)CaCl和(he)MgCl,吸潮性(xing)(xing)強,存留在金(jin)屬表面上(shang)形成強腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)介質濕膜(mo),當晝夜或季節氣候變化(hua)大時尤為(wei)明顯(xian),海(hai)(hai)鹽(yan)粒子(zi)為(wei)氯化(hua)物,滲(shen)透腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)強,可以(yi)滲(shen)進鈍化(hua)膜(mo),腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)底(di)材,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼會(hui)因其而產生(sheng)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi);另外(wai),奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在溫(wen)度50℃以(yi)上(shang),容易產生(sheng)氯離子(zi)引起的(de)應力腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)開裂。
在沿海地區的不銹鋼設備(bei)和管道須要(yao)進行外部涂漆,形(xing)成(cheng)防腐保護。在國內外一些標準(zhun)有要(yao)求:
①. NACE SP 0108 Corrosion Control Of Off. Shore Structures By Protective Coatings中(zhong)(zhong)指出不銹鋼在(zai)含氯離子的環(huan)境中(zhong)(zhong),易受到縫隙腐蝕和應力腐蝕的情況,須要進行涂(tu)漆(qi),且(qie)應控制漆(qi)中(zhong)(zhong)的氯離子含量。
②. EN 1473Installation And Equipment For Liquefied Natural Gas 中有明確的要求,在奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)涂(tu)漆(qi)(qi)分為底漆(qi)(qi)、中間漆(qi)(qi)、面(mian)漆(qi)(qi)三層,而且要求涂(tu)漆(qi)(qi)防腐中考慮含鹽(yan)的腐蝕性氣體的影響。
③. 在(zai)NFPA 59A液化天然氣(LNG)生產(chan)、儲存和(he)裝(zhuang)運標準中指(zhi)出:在(zai)儲存、施工(gong)、制造、試驗和(he)使用(yong)的過程中,應保護奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)和(he)鋁合(he)金(jin),使腐(fu)蝕(shi)性大氣和(he)工(gong)業品(pin)引起(qi)的腐(fu)蝕(shi)和(he)點蝕(shi)減到最小(xiao)。
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。