不銹鋼腐蝕機(jī)理發(fā)生原因和維護(hù)處理方法

1、不銹鋼腐蝕機(jī)理、發(fā)生原因和維護(hù)處理方法不銹鋼材料具有抵抗大氣氧化的能力-即不銹性，同時(shí)也具有在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中耐腐蝕的能力-即耐蝕性。雖然不銹鋼耐腐蝕性良好，但不是不生銹，如果長期裸露在腐蝕環(huán)境中，最終還是會被腐蝕。因此了解不銹鋼的腐蝕機(jī)理、發(fā)生原因和維護(hù)處理方法就尤為重要。一、腐蝕機(jī)理Cr 和Ni 是不銹鋼獲得耐腐蝕性能最主要的合金元素。當(dāng)鋼材中的Cr含量超過10.5%時(shí)，鋼在大氣中基本不會生銹。這是因?yàn)镃r 和Ni 使不銹鋼和空氣中的氧生成一層十分致密的氧化膜,使不銹鋼鈍化,降低了不銹鋼材料在氧化性介質(zhì)中的腐蝕速度,使不銹鋼的耐腐蝕性能提高，而S30408、S31603的材料的Cr含量

2、在16%以上，耐蝕性能也相應(yīng)的得到了提高。當(dāng)管材處于雜散電流或酸堿鹽腐蝕環(huán)境中時(shí)，材料本身自鈍化的速度低于被腐蝕的速度時(shí)，隨著時(shí)間的作用，便出現(xiàn)材料被破壞的現(xiàn)象。下圖為材料在腐蝕環(huán)境中的被破壞示意圖。二. 不銹鋼腐蝕的類型、發(fā)生原因和處理方法2.1 表面腐蝕： 主要特點(diǎn)：不銹鋼裸露表面發(fā)生大面積的較為均勻的腐蝕，雖降低產(chǎn)品受力有效面積及其使用壽命，但比局部腐蝕的危害性小。表面腐蝕：石灰水侵蝕表面腐蝕：切割火花擊傷 常見發(fā)生原因：(1) 不銹鋼表面有其他金屬元素（如鐵質(zhì)材料）的粉塵或顆粒附著，在潮濕的空氣中，附著物與不銹鋼間的冷凝水，將二者連成一個(gè)微電池，引發(fā)電化學(xué)腐蝕；(2) 不銹鋼表面粘附含

3、有酸、堿、鹽類物質(zhì)（如裝修墻壁的堿水、石灰水、其它裝修材料、有機(jī)物汁液或使用有害介質(zhì)的薄膜和材料包裹），長時(shí)間形成金屬表面的腐蝕； (3) 在有污染的空氣中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮、鹽類物質(zhì)的大氣 ），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液點(diǎn)等，引起化學(xué)腐蝕；(4) 割渣、飛濺等易生銹物質(zhì)的附著或擊傷表面鈍化層造成的腐蝕；2.1.3 建議處理方案(1) 保持不銹鋼表面的潔凈，如發(fā)現(xiàn)有污染物質(zhì)和顏色暗淡現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理； (2) 對出現(xiàn)輕度腐蝕的部位，先清除污銹，使用鈍化膏溶液或噴霧涂抹，10秒后再用清水進(jìn)行清洗，使不銹鋼表面重新形成鈍化膜。其它不銹鋼清潔劑亦可；(3) 對出現(xiàn)嚴(yán)重腐

4、蝕的管道，需及時(shí)進(jìn)行更換；2.2 點(diǎn)腐蝕、堆蝕2.2.1主要特點(diǎn)：(1) 點(diǎn)腐蝕主要特點(diǎn): 金屬表面鈍化膜受到局部損壞而造成的，點(diǎn)腐蝕形成后能迅速地向深處發(fā)展，最后穿透金屬。危害性非常大。材料表面有金屬類夾雜物或氯離子時(shí)都可引起點(diǎn)腐蝕；(2) 堆蝕主要特點(diǎn): 當(dāng)管內(nèi)水長時(shí)間處于低流速或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，管道中的鐵屑、細(xì)微泥沙、金屬夾雜物等在管壁位置長時(shí)間靜止，并逐漸沉積在管連接處和水流下方，逐漸腐蝕堆積；堆蝕：使用渾濁的河水試壓 2.2.2 常見發(fā)生原因(1) 采用地下井水、山泉水、河水和海水(Cl-氯離子含量約19000ppm)對管道進(jìn)行試壓和清洗，這類水源中含有大量的金屬礦物質(zhì)、細(xì)微泥沙及Cl-

5、氯離子、SO2-硫酸根離子, 一方面管道中的鐵屑、細(xì)微泥沙、金屬夾雜物等在管壁位置長時(shí)間靜止，并逐漸沉積在管壁而形成污垢。由表面污垢隔離形成了管內(nèi)壁閉塞區(qū)，在閉塞區(qū)內(nèi)氧的還原反應(yīng)停止。經(jīng)過長時(shí)間積聚、停留，破壞了鋼材表面的鈍化膜，形成堆蝕；另一方面由于氯離子半徑小，穿透能力強(qiáng)，很容易穿透氧化膜到達(dá)不銹鋼表面，并與金屬形成可溶性化合物，使氧化膜發(fā)生變化產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕。(2) 管道在安裝完成之后，未按照規(guī)范對管道進(jìn)行清洗，管道長時(shí)間靜止，導(dǎo)致管道在安裝時(shí)產(chǎn)生的金屬鐵屑、水泥和污物滯留在管內(nèi)，成為腐蝕發(fā)生的必然因素。2.2.3 建議解決方案(1) 對已出現(xiàn)腐蝕的部位，立即進(jìn)行更換處理；(2) 對管子進(jìn)行

6、沖洗，流速最好在1米/秒以上，將管道在安裝時(shí)殘留的金屬粉末及污物排出管內(nèi)；(3) 管道試壓和清洗的水源應(yīng)取用市政生活飲用水，不能采用自取的地下井水、河道水和海水；(4) 管道清洗、試壓完畢后，應(yīng)排除管內(nèi)積水，若管內(nèi)積水無法排盡時(shí)，應(yīng)設(shè)法使管道系統(tǒng)至少每周通水循環(huán)一次；2.3 應(yīng)力腐蝕2.3.1主要特點(diǎn)：金屬在腐蝕介質(zhì)及拉應(yīng)力外加應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的或穿晶的龜裂紋，在氯化和堿性氛氧化物或其它水溶性介質(zhì)中常發(fā)生，發(fā)生概率較小，但危害巨大。溫泉水中的鈣化物沉淀應(yīng)力腐蝕：溫泉熱水2.3.2 常見發(fā)生原因(1) 應(yīng)力來源一般為加工殘余應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力、操作時(shí)熱應(yīng)力

7、、操作時(shí)加工應(yīng)力等，從圖片上看，龜裂紋處靠近焊接口，可能存在焊接殘余應(yīng)力、操作時(shí)熱應(yīng)力、操作時(shí)加工應(yīng)力等；(2) 304奧氏體不銹鋼常見的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)為氯化物，氫氧化納，硫酸等，溫度每提高1520，腐蝕速率加倍；2.3.3建議解決方案(1) 已出現(xiàn)腐蝕的部位，應(yīng)立即進(jìn)行更換處理；(2) 使用資質(zhì)優(yōu)良的施工單位，在焊接和裝配過程中，應(yīng)盡量避免產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，盡量使用結(jié)構(gòu)具有最小的應(yīng)力集中系數(shù)，并使其與介質(zhì)接觸部分具有最小的殘余拉應(yīng)力；(3) 選擇一些抗應(yīng)力腐蝕較強(qiáng)的不銹鋼產(chǎn)品，如316L等高鉻鎳素體鋼或經(jīng)過固溶處理后的不銹鋼產(chǎn)品；(4) 如果水中的特定介質(zhì)不影響使用，除去這些雜質(zhì)就是有效的控制方

8、法，嚴(yán)格控制水中氯、納化物含量；(5) 管道清洗、試壓完畢后，應(yīng)排除管內(nèi)積水，若管內(nèi)積水無法排盡時(shí)，應(yīng)設(shè)法使道系統(tǒng)至少每周通水循環(huán)一次，使縫隙死角等處有害雜質(zhì)遷移；。2.4保溫層下腐蝕主要特點(diǎn)：是指外部被保溫層覆蓋的管道或設(shè)備，由于水分和腐蝕性物質(zhì)的進(jìn)入而發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，常引發(fā)生表面均勻腐蝕和點(diǎn)腐蝕，由于外層保溫材料的存在，具有較強(qiáng)的隱蔽性且難以檢測，往往很難在第一時(shí)間察覺，容易引起突發(fā)的嚴(yán)重泄漏事故。未做防腐處理保溫層下腐蝕2.4.2 常見發(fā)生原因(1) 使用含有害介質(zhì)的保溫材料或吸水性保溫材料，導(dǎo)致水分滲入保溫層形成電解質(zhì)溶液，特別是局部酸性環(huán)境的形成，導(dǎo)致不銹鋼管道的腐蝕和失效；(2)

9、管道埋地敷設(shè)時(shí)，未按照規(guī)范采用涂裹防腐絕緣層或電化學(xué)的防腐方法進(jìn)行外防腐，導(dǎo)致管道接觸泥土中的金屬鐵屑、污物及其它化學(xué)成份，成為腐蝕發(fā)生的必然因素；(3) 由于管道外層的保溫柔材料和泥土形成閉塞區(qū)，在閉塞區(qū)內(nèi)氧的濃度大幅度降低，氧的還原反應(yīng)停止。隨著土壤中的CL-和SO2-在縫隙間的長時(shí)間積聚、停留，而破壞了鋼材表面的鈍化膜，最終導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)生；建議解決方案(1) 對已出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕穿孔的部位，立即進(jìn)行更換處理；(2) 管道表面出現(xiàn)輕度腐蝕可使用鈍化膏除銹，并用清水沖洗；(3) 使用正規(guī)產(chǎn)家生產(chǎn)的非吸水性保溫材料；(4) 管道埋地敷時(shí)，使用涂裹防腐絕緣層或電化學(xué)的防腐方法進(jìn)行外防腐。如環(huán)氧酚醛有有機(jī)

10、涂層，熱噴涂技術(shù) (TSA)，納米涂層等；附：參考文獻(xiàn)：（一） CECS 153-2003 建筑給水薄壁不銹鋼管管道工程技術(shù)規(guī)程第5.2.9項(xiàng)，項(xiàng)，第6.0.3項(xiàng)，第6.0.4項(xiàng)等（二） GB50235-97 工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范第5.2.9項(xiàng)，第8.2.2項(xiàng)，第8.2.6項(xiàng)等（三） Nickel Institute技術(shù)資料 NO.10087中規(guī)定，水壓試驗(yàn)后或關(guān)閉時(shí)應(yīng)迅速徹底地排凈水，如系統(tǒng)必須充滿水時(shí)應(yīng)每周至少循環(huán)一次。（四） 10S407-2 建筑給水薄壁不銹鋼管道安裝（五） CECS227:2010 建筑給水排水薄壁不銹鋼管連接技術(shù)規(guī)程（六） CJJ/T154-2011 建筑給水金屬管道工程技術(shù)規(guī)程（七） GB/T29038-2012