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含高氯离子氯化海水的腐蚀与金属选材

阿斯米合金  2020-10-10 8:51:51  1873
内容摘要:天然海水包含生物,这些生物很快在不锈钢上形成生物膜。该膜增加了钢的腐蚀可能,因此也增加了点蚀和缝隙腐蚀的风险。生物膜的活动与温度有关,但是由于不同的生物适应水的自然温度,因此它们的活动在世界各地的不同...

天然海水包含生物,这些生物很快在不锈钢上形成生物膜。该膜增加了钢的腐蚀可能,因此也增加了点蚀和缝隙腐蚀的风险。生物膜的活动与温度有关,但是由于不同的生物适应水的自然温度,因此它们的活动在世界各地的不同海洋之间变化。在寒的海洋中,天然水在25-30°C时最具腐蚀性,而在热带海洋中,相应的水刚好高于30°C,生物活性在较高温度下停止。


在许多海水系统中,水都用氯气或次氯酸盐溶液氯化,以减少结垢的风险,然而也由此带来了新的风险。氯和次氯酸盐都是强氧化剂,它们导致钢表面的腐蚀潜力,超过了非氯化海水中的正常腐蚀潜能,在氯化海水中,腐蚀性随着温度的升高而增加。

用于含氯水介质的材料选择图,显示了在大约不同的氯化物含量的氧饱和溶液中可以使用的近似温度。这些图是基于文献研究并结合实际经验得出的,但必须强调的是,材料的电阻还受温度和氯化物含量以外的因素影响。


氯离子腐蚀

304L和316L耐氯离子点腐蚀和缝隙腐蚀曲线


氯离子腐蚀

2205双相钢254SMO和316L耐点腐蚀和缝隙腐蚀曲线


此类因素的示例包括焊接缺陷,焊接或其他热处理产生的氧化物,非合金或低合金钢颗粒对钢表面的污染,微生物活性和水的氯化作用。

当选择氯化物含量低至可以考虑304(1.4301)和316(1.4401)海水的材料时,在高于约60°C的温度下存在应力腐蚀开裂的额外风险。

在板式换热器中发生缝隙腐蚀,通常比法兰接头发生腐蚀困难,因为缝隙腐蚀的几何形状在板式换热器中难以实现。接触表面越深,越有利于形成缝隙,这就形成了254SMO的腐蚀边界。

但是,应注意,法兰接头的缝隙几何形状取决于拧紧螺钉和螺栓时获得的压力。因此,“正常”条件下缝隙腐蚀的边界线实际上可以类似于板式换热器缝隙腐蚀的边界线。

在无缝隙的焊接结构中,254SMO通常可在温度高达约45°C的情况下,在氯含量达1ppm的氯化海水中使用。如果温度超过30°C,则应使用654SMO进行法兰连接,或者将密封表面例如使用Avesta P16进行堆焊。如果氯化是间歇性的,可以允许较高的氯含量。

在非氯化海水中缝隙腐蚀的风险要低得多。254SMO已成功用于反渗透工艺海水淡化的约30个装置中。在这种装置中,使用了在不锈钢表面和密封垫圈之间具有相对复杂的缝隙几何形状的各种类型的压缩接头。

正在进行的测试表明654SMO可以在板式换热器中使用,其中氯化海水作为冷却介质的温度至少为60°C。654SMO可以抵抗天然沸腾海水中的点蚀。904L不锈钢不得在海水中使用。

阿斯米合金常备美国、德国进口不锈钢、超级不锈钢、双相钢、镍基合金和钛材板材、棒材、丝网、焊材现货及接受材料远期期货定制。关注“阿斯米合金”,了解更多先进耐腐蚀合金材料。用耐腐蚀合金,找无锡阿斯米。


氯离子腐蚀

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