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海水中用316、304和303不銹鋼的選擇
2018-6-13

海水中用316、304和303不銹鋼的選擇

 

 

316鋼廣泛用于海水環境,但它們與海水接觸時的耐腐蝕性有限,不能在所有狀態下都能抗腐蝕。它們易于遭受局部腐蝕,主要是裂紋腐蝕和點蝕。這就限制了它們在與海水接觸的環境中的應用范圍。
304鋼,尤其是易切削303鋼,都不適于在海水中工作。
303表面的硫化物夾雜點是優先發生點蝕的地方。
 
決定316鋼在海水中的耐腐蝕性的因素
    很多從事這個領域研究的工作者在文獻中都報道了決定316鋼耐腐蝕性及適用性的因素。這些因素共同作用,主要包括:
水質
流速  
溫度  
氧含量
陰極保護
 
水質
    受地域和潮汐的影響,氯化物含量有所不同。
    即使在稍咸的水中,氯化物的含量也高于在裂紋腐蝕構成腐蝕威脅的水中的含量。
    間歇的暴露在海水中,比如在潮汐區,腐蝕危險會小一些,這可能是因為鋼表面受到水位變化時發生的有效的沖刷的作用。
然而,如果氯化物集中在潮濕和多雨的環境中,在浪濺區水的蒸發就會增加腐蝕危險。
    不必要的情況下,不要使海水接觸鋼是很重要的。處理海水的316橫管截面只在短期內就可能受到點蝕損害。
    自由排水表面和避免橫管移動對于316鋼成功用在與海水接觸的領域很重要。如果管道系統使用海水進行水壓測試,那么測試后必須馬上排水和沖洗,否則就會對316系統產生腐蝕。
 
流速
    較高的流速是可取的(一般大于1m/s)。緩慢移動的水有助于生物污染,然后導致保護或裂紋腐蝕。一定要避免停滯的海水狀態。
提高流速會減小腐蝕危險,因此,在處理海水,如泵等領域中,完全可以使用316鋼。
 
水溫
    裂紋腐蝕隨著溫度會增加,因此不建議鋼接觸熱海水。北歐水域在室溫時就大約達到可使用316鋼的最大溫度,即使其它條件都很良好。
應力腐蝕裂紋通常在316的使用溫度下不作考慮(無論如何,更高的溫度可能會導致裂紋腐蝕和點蝕)。
 
水中的氧含量(除氣)
    不銹鋼依賴氧維持自身的鈍化狀態,然而,充氧的海水比除氣的侵蝕性更強。
    已經發現,氧含量非常低的水中,如在大約200米深的海中的,侵蝕性很小。這減小了點蝕速率。
 
陰極保護
    陰極保護用于電學中,通過與惰性較弱的金屬包括碳鋼和鋁接觸獲得。
    直接接觸這些金屬,在犧牲其它金屬的基礎上,有助于提高316不銹鋼的耐腐蝕性。盡管不銹鋼有益,但也應該考慮涉及這種結合的產品的綜合耐用性可能會減弱。
 
加工裂紋(表面平整和加工后清潔)
    裂紋和與之密切相關的點蝕機制是局部腐蝕形式,通常是316鋼在海水中工作時受到損害的原因。它們能在以下過程中發生:
設計幾何結構(尖角或凹槽)
有墊片的法蘭接縫
機械緊固系統
    晶間腐蝕可以在實驗室敏化(熱處理)后暴露在海水中的316鋼中檢測到。低碳316L如1.4404或1.4432的應用應該避免焊接結構中的這種額外的腐蝕危險。
    表面平整焊接質量和鋼的精整是在海水中成功應用316鋼的重要原因,可能是比如實際氯含量等因素更重要。光滑、清潔平整和精整焊縫都有助于鋼的耐腐蝕性。  

 
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