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何進(jìn)行正確的不銹鋼材料選材使用（二）
頂
- 分類：新聞資訊
- 作者：寶浦不銹鋼
- 來源：本站原創(chuàng)
- 發(fā)布時(shí)間：2019-11-14 11:38
- 訪問量：
【概要描述】寶浦不銹鋼
何進(jìn)行正確的不銹鋼材料選材使用（二）
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詳情
何進(jìn)行正確的不銹鋼材料選材使用（二）
一、在工程設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面情況：
1、縫隙
(1)、縫隙是引起腐蝕的主要設(shè)計(jì)缺陷，但也是設(shè)計(jì)中難以避免的。盡管外部溶液中金屬的腐蝕率很低，但縫內(nèi)溶液由于化學(xué)和電化學(xué)狀態(tài)起了變化（PH和電位下降），可引起嚴(yán)重的縫隙腐蝕，甚至穿孔或破裂（有壓力存在時(shí)），選材時(shí)必須考慮選材縫隙的腐蝕特性。下面舉例說明縫隙腐蝕的發(fā)生和可以采取的防護(hù)措施。
焊縫經(jīng)常是設(shè)備最容易產(chǎn)生腐蝕的部位。焊接方式很重要，如采用雙面對(duì)焊和連續(xù)焊就比搭焊和點(diǎn)焊好，因?yàn)楹笳弋a(chǎn)生了縫隙。焊接的原則是盡量少或者不產(chǎn)生縫隙。置放不銹鋼容器基座的原則，盡量不要產(chǎn)生縫隙，可以用支座架空。實(shí)際例子是槽底直接和混凝土基礎(chǔ)直接接觸時(shí)因存在縫隙，縫內(nèi)溶液受槽底加熱濃縮CΓ濃度增大，不銹鋼槽底在60天內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂。如使用支架架空，使槽底有空氣流通的足夠空隙，這個(gè)問題就可解決。有時(shí)候由于操作、管理不善也能引起縫隙腐蝕。例如一個(gè)貯存濃氯磺酸的304不銹鋼槽，在濃酸中腐蝕極微小。
(2)、槽子放空后，用水清洗，縫隙內(nèi)貯存的濃酸變?yōu)橄∷?，結(jié)果使縫隙內(nèi)嚴(yán)重腐蝕。顯然只需將槽子始終裝滿濃酸或者徹底清洗中和即可避免這種腐蝕。
另一例是不銹鋼換熱器中管和管板之間的縫隙腐蝕縫中積存了含CLˉ的冷卻水，引起不銹鋼管的應(yīng)力腐蝕破裂，約1-9個(gè)月就損壞了。若采用碳鋼襯不銹鋼板，碳鋼作為犧牲陽極，對(duì)不銹鋼起了陰極保護(hù)作用。將碳鋼部分加厚，可獲得合理的使用壽命，這雖非最好的辦法，但是應(yīng)用已三年，沒有再產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂。
概括起來說，要避免縫隙腐蝕或防止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入縫隙，需要改進(jìn)安裝、連接或焊接方式，保證接頭處不滲透，活用焊料將縫隙焊滿，或用塑料填充，也可用加有緩腐蝕劑的涂料保護(hù)縫隙表面。使用墊片時(shí)，最好使用不吸水的材料（聚四氟乙烯），停車后迅速卸下潮濕的墊片條。
2、死角
死角是液體不易流動(dòng)的地方，通過改進(jìn)設(shè)計(jì)一般能解除或大大減少死角的危害。容器出口應(yīng)位于液體的最低處，可能貯存液體的部位可開排液孔。死角的危害是當(dāng)容器放空后，死角積存的溶液仍繼續(xù)腐蝕容器，還可能堆積腐蝕性雜質(zhì)。當(dāng)正常操作時(shí)，則由于死角處溶液靜止能產(chǎn)生濃差電池，暴露在大氣中的設(shè)備部許可有積存雨水及塵土的坑穴。容器放空后要檢查有否積水和雜質(zhì)，否則應(yīng)加以清潔。
3、電偶
選材時(shí)不應(yīng)只孤立的考慮一個(gè)設(shè)備或部件，而應(yīng)同時(shí)考慮與這鏈接的基定設(shè)備的材料。如果不同金屬相互接觸，就會(huì)構(gòu)成電偶，促進(jìn)陰陽極金屬的腐蝕。
當(dāng)電位較低的金屬（如鐵）與電位較高的金屬（如不銹鋼）在電解液中相接觸時(shí)，鐵就成為陽極，加速腐蝕。而不銹鋼則反而得到保護(hù)。
兩種金屬電位的差距越大，陽極腐蝕越嚴(yán)重。從金屬電位這個(gè)角度來說，304不銹鋼在氧化環(huán)境下有較好的耐腐蝕性。而在還原性介質(zhì)中（如鹽酸）氧化膜不存在了，電位又下降，其中的鉻又稱為陽極，腐蝕加劇。
在電偶腐蝕中還必須注意面積因素。當(dāng)陽極金屬面積較大時(shí)，腐蝕并不顯著，如果殃及面積小，卻連接一個(gè)大陰極，陽極的電流密度就很大，可能產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。
4、應(yīng)力
許多設(shè)備都承受一定的外應(yīng)力，在制造、加工（特別是焊接）和熱水處理過程中還會(huì)產(chǎn)生不同程度的殘余應(yīng)力在特定環(huán)境中會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。
如不銹鋼爭(zhēng)取相應(yīng)的防護(hù)措施是消除或減少應(yīng)力。通過熱處理消除應(yīng)力的規(guī)程，是加熱溫度730-870℃，緩慢冷卻時(shí)間1-2小時(shí)。
合理的設(shè)計(jì)也可以防止或減輕應(yīng)力腐蝕的危險(xiǎn)。例如使用應(yīng)力分布均勻，以減小局部應(yīng)力集中的程度或使邊、角、縫、孔等危險(xiǎn)部位處于低應(yīng)力或壓應(yīng)力區(qū)。選用足夠大的半徑，選擇適當(dāng)形式的噴嘴以及增大壁厚等。
5、焊接和其他加工工藝
(1)、焊接造成了縫隙腐蝕
(2)、焊接過程中縫隙近的溫度達(dá)到了不銹鋼的融化溫度，引起了晶間腐蝕
(3)、焊接過程中焊縫附近因受熱不均產(chǎn)生了熱應(yīng)力（殘余應(yīng)力），容易引起應(yīng)力腐蝕破裂。
(4)、基于還有因焊接工藝不良引起腐蝕（如北方地區(qū)嚴(yán)重地區(qū)的冬季室外施工問題等），對(duì)不銹鋼來說，選擇焊接方法有時(shí)候很重要，用惰性氣體保護(hù)焊比金屬弧焊好，二者產(chǎn)生的熔敷金屬層雖具有相同的耐腐性，但金屬弧焊產(chǎn)生的夾渣卻會(huì)引起腐蝕。
(5)、軋過得、有穩(wěn)定化表面的不銹鋼設(shè)備，在極嚴(yán)重的腐蝕環(huán)境中耐腐蝕性好，但是軋向的橫切面因端面晶粒暴露，對(duì)硝酸的抗蝕能力很差。例如塔中的不銹鋼泡罩和豎式蒸汽管端面就腐蝕得很快，如在端面加焊一層不銹鋼，可延長壽命。
6、腐蝕裕度和防腐措施
腐蝕率過大的材料一般不會(huì)選用，很小的不必考慮裕度，中等的則要考慮腐蝕裕度。不一定整個(gè)設(shè)備都加厚，可在腐蝕較重的部位考慮加厚，如容器的液線部位就需要加厚。氣相腐蝕嚴(yán)重時(shí)，則將氣相部分壁厚增加，也可以用涂料保護(hù)。
二、選材的經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)
腐蝕本身是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)問題。選材的目的就是要選擇一種經(jīng)濟(jì)耐用的材料，也就是需要從材料的價(jià)格、設(shè)備壽命、檢修周期、維護(hù)和檢修費(fèi)用，停產(chǎn)損失、廢品價(jià)值等方面綜合考慮，選擇符合最佳條件的材料。
材料的價(jià)格固然要考慮，但也要考慮由于生產(chǎn)周期縮短了引起停產(chǎn)的損失可能更大得多。一般大型連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備總是希望壽命長，檢修次數(shù)少，所以寧愿采用成本高，耐腐蝕性強(qiáng)的不銹鋼高級(jí)材料。但是，短期運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，則可選用成本低，耐腐蝕性也低的材料。當(dāng)然，大型設(shè)備也不是都認(rèn)為壽命越長越好，要考慮什么時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)工藝在短期內(nèi)可能革新，往期壽命可以根據(jù)估計(jì)的更新周期適當(dāng)短些，減少浪費(fèi)。
材料的來源是個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，一種更好的不銹鋼材料，如果如果不能及時(shí)到貨，那么延誤開車生產(chǎn)造成的損失通常比采用次等材料，但卻能及時(shí)開車造成的損失更大。
由此看出，正確選材不僅需要有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，還需要有經(jīng)濟(jì)核算的觀點(diǎn)。熟悉各類材質(zhì)的不銹鋼市場(chǎng)動(dòng)態(tài)。盡量選擇304、316L、310S、430、410等常用易采購、價(jià)格低的常用材料。
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