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[分享] 海水中用316、304和303不锈钢的选择

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发表于 2010-3-24 15:05:54 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海

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316钢广泛用于海水环境,但它们与海水接触时的耐腐蚀性有限,不能在所有状态下都能抗腐蚀。它们易于遭受局部腐蚀,主要是裂纹腐蚀和点蚀。这就限制了它们在与海水接触的环境中的应用范围。/ I" r9 u& N" L: {/ s
304钢,尤其是易切削303钢,都不适于在海水中工作。
! B% R& @# X6 t) [8 x% `* d) h303表面的硫化物夹杂点是优先发生点蚀的地方。
9 U- f# \, G1 D; w6 A! Z: _) s$ w& x5 W# E; L' U" G# L

& w) E' p5 ~/ I决定316钢在海水中的耐腐蚀性的因素$ X2 c8 N! }& x: E% b- c# i, P( a
    很多从事这个领域研究的工作者在文献中都报道了决定316钢耐腐蚀性及适用性的因素。这些因素共同作用,主要包括:. T8 {- w: P3 Y0 s6 g- J
水质
" l+ o9 i) _+ F5 }( X; y  @/ R流速  
8 F! y! [$ o: L) [- H# q* t温度  ! m4 h  E. I) ?8 u5 W4 ?  e9 I
氧含量 5 Z, b' L0 e$ k$ M
阴极保护; f/ l* y9 ], ?: ^# M9 O( n
4 H9 H$ f/ p5 p; ~- Z

0 a) a, ~8 i+ i水质2 M9 l* |4 `7 M- q' \: \
    受地域和潮汐的影响,氯化物含量有所不同。  h, t, x2 t  |- j7 G
    即使在稍咸的水中,氯化物的含量也高于在裂纹腐蚀构成腐蚀威胁的水中的含量。
1 S# B+ _- O0 K& [5 a) `$ a    间歇的暴露在海水中,比如在潮汐区,腐蚀危险会小一些,这可能是因为钢表面受到水位变化时发生的有效的冲刷的作用。1 I! k0 ]+ \$ z. y$ |7 T) `3 ^
然而,如果氯化物集中在潮湿和多雨的环境中,在浪溅区水的蒸发就会增加腐蚀危险。* j# K9 @& }; B. L. B0 x! x
    不必要的情况下,不要使海水接触钢是很重要的。处理海水的316横管截面只在短期内就可能受到点蚀损害。
9 G0 i0 c1 `$ `( k$ P% F- A    自由排水表面和避免横管移动对于316钢成功用在与海水接触的领域很重要。如果管道系统使用海水进行水压测试,那么测试后必须马上排水和冲洗,否则就会对316系统产生腐蚀。; p- U) g$ c3 q* r  E

  `# Y5 \3 g" h5 w7 w$ w7 ^$ z) C/ v' ^. H$ t3 z
流速
3 O7 ~5 c* g# B! v, ^/ `+ z    较高的流速是可取的(一般大于1m/s)。缓慢移动的水有助于生物污染,然后导致保护或裂纹腐蚀。一定要避免停滞的海水状态。3 T0 ]1 A: @# P7 F: B- Q
提高流速会减小腐蚀危险,因此,在处理海水,如泵等领域中,完全可以使用316钢。4 @8 l" t3 c) x; j+ ^" b

8 g; V, A) \5 o4 [# j5 W$ N& P. E6 _: c' W, c( ]/ m
水温1 ?0 N: g0 C0 _7 ^7 L
    裂纹腐蚀随着温度会增加,因此不建议钢接触热海水。北欧水域在室温时就大约达到可使用316钢的最大温度,即使其它条件都很良好。8 D1 V  `5 a2 T6 n3 w% h
应力腐蚀裂纹通常在316的使用温度下不作考虑(无论如何,更高的温度可能会导致裂纹腐蚀和点蚀)。0 T" C3 ?7 ]& ]% [9 l

) \2 q1 n, {; B+ B' x
0 ^2 C) @$ d4 s水中的氧含量(除气)
8 T9 g3 |8 R. \4 j$ z3 n0 m8 m    不锈钢依赖氧维持自身的钝化状态,然而,充氧的海水比除气的侵蚀性更强。
1 [  l3 C* H. j: E    已经发现,氧含量非常低的水中,如在大约200米深的海中的,侵蚀性很小。这减小了点蚀速率。
+ x4 e: k2 R+ ~' f! w4 `
0 Y0 Q  U( ~/ q% a$ C( r( {. f8 o& P. _0 ?8 H& _/ D: U) h+ E* D
阴极保护  R2 E5 f' h+ K, ?% z, @/ G
    阴极保护用于电学中,通过与惰性较弱的金属包括碳钢和铝接触获得。
7 e; G/ b- s& D    直接接触这些金属,在牺牲其它金属的基础上,有助于提高316不锈钢的耐腐蚀性。尽管不锈钢有益,但也应该考虑涉及这种结合的产品的综合耐用性可能会减弱。; X% e! W" Y+ v* E! ~

. q" ]8 ?0 w7 c) U$ l5 k$ J- `0 e: F( F
加工裂纹(表面平整和加工后清洁): X1 O% M5 E( k
    裂纹和与之密切相关的点蚀机制是局部腐蚀形式,通常是316钢在海水中工作时受到损害的原因。它们能在以下过程中发生:: w% }3 E4 E5 ~) w  c" ~
设计几何结构(尖角或凹槽)6 O5 R4 f5 q0 l# |9 |  ?
有垫片的法兰接缝+ ^0 o  W1 ^6 g( Q
机械紧固系统
3 H, b! Q( A( V8 F8 X0 j    晶间腐蚀可以在实验室敏化(热处理)后暴露在海水中的316钢中检测到。低碳316L如1.4404或1.4432的应用应该避免焊接结构中的这种额外的腐蚀危险。2 }9 |/ s# D# {7 |  f# n* E% N
    表面平整焊接质量和钢的精整是在海水中成功应用316钢的重要原因,可能是比如实际氯含量等因素更重要。光滑、清洁平整和精整焊缝都有助于钢的耐腐蚀性。
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