氯离子腐蚀选用什么材质的防腐泵
作者:防腐泵 来源:防腐泵 发布时间:2019-11-22
氯离子腐蚀是行业中常见到的,用户通常考虑是不锈钢材质防腐泵,但是不锈钢对腐蚀也是有局限性的,不锈钢泵适合输送轻腐蚀液体,对于强腐液体显得不耐用,在这种情况下选用氟塑料材质的防腐泵比较合适,氟塑料防腐泵适合任意浓度的酸碱盐等强腐液体,对各种腐蚀液体及溶剂的输送比较合适,为什么不锈钢对强腐蚀液体不太适用呢,下面对不锈钢材质腐蚀失效做出分析;
一、几种不锈钢在含氯水溶液中的适用条件
1、304型不锈钢这是廉价、广泛使用的奥氏体不锈钢(如食品、化工、原子能等工业设备)。适用于一般的有机和无机介质。例如,浓度<30%、温度≤100℃或浓度≥30%、温度<50℃的硝酸;温度≤100℃的各种浓度的碳酸、氨水和醇类。在硫酸和盐酸中的耐蚀性差;尤其对含氯介质(如冷却水)引起的缝隙腐蚀敏感。
2、304l 型不锈钢.
耐蚀性和用途与304 型基本相同。由于含碳量更低(≤0.03%),故耐蚀性(尤其耐晶间腐蚀, 包括焊缝区)和可焊性更好,可用于半焊式或全焊式phe。
3、316 型不锈钢
适用于一般的有机和无机介质。例如,天然冷却水、冷却塔水、软化水;碳酸;浓度<50%的醋酸和苛性碱液;醇类和丙酮等溶剂;温度≤100℃的稀硝酸(浓度<20%=、稀磷酸(浓度<30%=等。但是,不宜用于硫酸。由于约含2%的mo,故在海水和其他含氯介质中的耐蚀性比304 型好,完全可以替代304 型。
4、316l型不锈钢
耐蚀性和用途与316 型基本相同。由于含碳量更低(≤0.03%),故可焊性和焊后的耐蚀性也更好,可用于半焊式或全焊式phe。
5、317 型不锈钢
适合要求比316 型使用寿命更长的工况。由于cr、mo、ni元素的含量比316 型稍高,故耐缝隙腐蚀、点蚀和应力腐蚀的性能更好。
6、aisi 904l或 sus 890l 型不锈钢
这是一种兼顾了价格与耐蚀性的高性价比的奥氏体不锈钢,其耐蚀性比以上几种材料好,特别适合一般的硫酸、磷酸等酸类和卤化物(含cl—、f— )。由于cr、ni、mo含量较高,故具有良好的耐应力腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀性能。
7、avesta 254 smo高级不锈钢
这是一种通过提高mo含量对316 型进行了改进的超低碳高级不锈钢,具有优良的耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能,适用于不能用316 型的含盐水、无机酸等介质。
8、avesta 654 smo高级不锈钢
这是一种cr、ni、mo、n含量均高于254 smo 的超低碳高级不锈钢,耐氯化物腐蚀的性能比254 smo更好,可用于冷的海水。
二、不锈钢的腐蚀失效分析
1、点腐蚀:由于任何金属材料都不同程度的存在非金属夹杂物,这些非金属化合物,在cl 离子的腐蚀作用下将很快形成坑点腐蚀,在闭塞电池的作用,坑外的cl 离子将向坑内迁移,而带正电荷的坑内金属离子将向坑外迁移。在不锈钢材料中,加mo的材料比不加mo的材料在耐点腐蚀性能方面要好,mo含量添加的越多,耐坑点腐蚀的性能越好。
2、缝隙腐蚀
缝隙腐蚀与坑点腐蚀机理一样,是由于缝隙中存在闭塞电池的作用,导致cl 离子富集而出现的腐蚀现象。这类腐蚀一般发生在法兰垫片、搭接缝、螺栓螺帽的缝隙,以及换热管与管板孔的缝隙部位,缝隙腐蚀与缝隙中静止溶液的浓缩有很大关系,一旦有了缝隙腐蚀环境,其诱导应力腐蚀的几率是很高的。
3、应力腐蚀:不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀。应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。
常用的防护措施:合理选材,选用耐应力腐蚀材料主要有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力好。控制应力:装配时,尽量减少应力集中,并使其与介质接触部分具有小的残余应力, 防磕碰划伤,严格遵守焊接工艺规范。严格遵守操作规程:严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、ph 值等工艺指标。在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中使用时,应把氧的质量分数降低到1. 0×10 - 6 以下。实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 ×10 - 6 的水中,只需加入质量分数为150. 0 ×10 - 6 的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。
4、孔蚀失效及预防措施
小孔腐蚀一般在静止的介质中容易发生。蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,即向深处自动加速。,不锈钢表面的氧化膜在含有氯离子的水溶液中便产生了溶解,结果在基底金属上生成孔径为20μm~30μm 小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。
常见预防措施:在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量。降低氯离子在介质中的含量。加入缓蚀剂,增加钝化膜的稳定性或有利于受损钝化膜得以再钝化。采用外加阴极电流保护,抑制孔蚀。