一、現象
腐蝕發生在不(bu)銹鋼(gang)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、原因(yin)
不(bu)能(neng)形成鈍化膜或鈍化膜不(bu)穩定以及鈍化膜受到破(po)壞又(you)不(bu)能(neng)及時修(xiu)復;在實際工程應用時,在許多電解(jie)質腐(fu)蝕環(huan)境中,不(bu)銹(xiu)鋼管即使處于鈍態(tai),也常(chang)常(chang)會以不(bu)同速度(有時甚至(zhi)非(fei)常(chang)緩慢)進行溶(rong)解(jie);最(zui)后,由(you)于不(bu)銹(xiu)鋼制設備、構件、容器(qi)等厚(hou)度(或截(jie)面)的(de)逐步(bu)減薄而(er)失效。
三、防止措施
根據(ju)(ju)腐蝕(shi)(shi)介質的(de)種類(lei)、濃度、溫度等(deng)條(tiao)件以及使用的(de)具體要求來選擇耐蝕(shi)(shi)性(xing)的(de)等(deng)級。再(zai)根據(ju)(ju)耐蝕(shi)(shi)性(xing)等(deng)級要求來選擇適宜的(de)不(bu)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(mian)腐蝕(shi)(shi)條(tiao)件下(xia),不銹鋼管的(de)耐蝕(shi)(shi)性實際上是(shi)以(yi)其在(zai)該(gai)介質條(tiao)件下(xia)的(de)腐蝕(shi)(shi)速(su)率來進行(xing)評價的(de)。在(zai)該(gai)介質中(zhong),不銹鋼管的(de)腐蝕(shi)(shi)速(su)率在(zai)使用(yong)所(suo)允(yun)許的(de)范圍內,便屬于耐腐蝕(shi)(shi),但這并(bing)不是(shi)不腐蝕(shi)(shi)。
由于(yu)有大(da)量的(de)不銹鋼(gang)(gang)(gang)腐蝕手冊可(ke)(ke)供參考,又有不銹鋼(gang)(gang)(gang)在大(da)量實際(ji)介質(zhi)中(zhong)的(de)試驗數據(ju)可(ke)(ke)供利用(yong)(yong),加之還(huan)有大(da)量使用(yong)(yong)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)工程實踐經驗,只要我們正確選(xuan)擇和合理使用(yong)(yong)不銹鋼(gang)(gang)(gang),不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)全(quan)面(mian)腐蝕事故是完全(quan)可(ke)(ke)以防止的(de)。
一般來說,在實際應(ying)用(yong)(yong)中,由(you)于事前了(le)解了(le)所選用(yong)(yong)的不銹鋼(gang)在該介質中的耐蝕性(xing),即(ji)腐蝕速率,就(jiu)掌握了(le)在合理使用(yong)(yong)的條件下不銹鋼(gang)設(she)備的使用(yong)(yong)壽命。
不銹鋼產生全面腐蝕的介質環境很多,此處(chu)很難一(yi)一(yi)列舉。此處(chu)僅以硝酸為例簡述一(yi)下。
圖(tu)8.7系在(zai)(zai)沸騰(teng)溫(wen)度(du)的硝酸中(zhong),常用不銹鋼在(zai)(zai)實驗(yan)室(shi)內的試驗(yan)結果。
在實(shi)際硝(xiao)酸生產(chan)中(zhong),主要(yao)是濃度為50%~70%和約98%的硝(xiao)酸。
在硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)用(yong)不銹(xiu)鋼材料選(xuan)用(yong)中,在共沸濃(nong)度(du)例(li)如(ru)67%以下,多選(xuan)用(yong)18-8型,包括304、304L、304LN等,其中還包括如(ru)前述的超低(di)碳(tan),且低(di)硅、磷的硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)級不銹(xiu)鋼。而在共沸濃(nong)度(du)以上(shang)到濃(nong)度(du)達(da)75%,則可選(xuan)用(yong)00Cr25Ni20(Nb)和硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)級的高純不銹(xiu)鋼Cr25Ni20(Nb)。硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)濃(nong)度(du)≥85%,則必須選(xuan)用(yong)含4%~6% Si的高硅不銹(xiu)鋼,如(ru) 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。