氯離子不但能引起不銹鋼孔蝕,更能引起不銹鋼的應力腐蝕(shi)破裂。發生應力腐蝕破裂的臨界氯離子濃度隨溫度的上升而減小,高溫下,氯離子濃度只要達到10-6kg/kg(pppm),即能引起破裂。發生氯離子應力腐蝕破裂的臨界溫度為70℃。具有氯離子濃縮的條件(反復蒸干、潤濕)是最易發生破裂的。工業中發生不銹鋼氯離子應力腐蝕破裂的情況相當普遍。不銹鋼氯離子應力腐蝕破裂不僅發生在管道的內壁,發生在管道外壁的事例也屢見不鮮。


  至今人們對氯離(li)子如(ru)何使鈍化(hua)金屬(shu)轉(zhuan)變(bian)為活化(hua)狀態的機理(li)還沒有定(ding)論,但大致可(ke)分為2種觀(guan)點:


    ①. 成(cheng)相膜理(li)論的觀(guan)點認為,由于氯離(li)子半徑小,穿透能力強,故它最容(rong)易穿透氧化膜內極小的孔隙,到達(da)金屬(shu)表面,并(bing)與金屬(shu)相互作用(yong)形成(cheng)可溶性化合物,使氧化膜的結構(gou)發生(sheng)變化,金屬(shu)產生(sheng)腐蝕(shi)。

 

   ②. 吸(xi)(xi)附(fu)(fu)理論則認為,氯(lv)(lv)離子破壞氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)根本原因(yin)是由(you)于氯(lv)(lv)離子有很強的(de)(de)可被(bei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)能力,它們優(you)先(xian)被(bei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu),并從金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面把氧(yang)(yang)排掉。因(yin)為氧(yang)(yang)決(jue)定(ding)著金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)狀態,氯(lv)(lv)離子和氧(yang)(yang)爭(zheng)奪(duo)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面上的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)點,甚至可以取代吸(xi)(xi)附(fu)(fu)中的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)離子與金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)形成(cheng)(cheng)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物,氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物與金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)并不穩定(ding),形成(cheng)(cheng)了可溶性物質,這(zhe)樣導(dao)致了腐蝕的(de)(de)加(jia)速。


  具(ju)(ju)有(you)自(zi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)特性(xing)的金(jin)屬在(zai)含(han)有(you)氯離子(zi)(zi)(zi)的介質(zhi)中(zhong)(zhong),經(jing)常發生(sheng)(sheng)孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)。蝕(shi)(shi)孔(kong)(kong)通常沿著重力方向(xiang)或(huo)(huo)橫向(xiang)方向(xiang)發展(zhan),孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)一旦形成(cheng),具(ju)(ju)有(you)深挖的動力,即向(xiang)深處(chu)自(zi)動加(jia)速。含(han)有(you)氯離子(zi)(zi)(zi)的水溶(rong)液中(zhong)(zhong),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜便(bian)(bian)產生(sheng)(sheng)了溶(rong)解,其原因是氯離子(zi)(zi)(zi)能優先有(you)選擇地(di)吸(xi)附在(zai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜上(shang),把(ba)氧(yang)(yang)原子(zi)(zi)(zi)排掉,然(ran)后和氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜中(zhong)(zhong)的陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)結合成(cheng)可溶(rong)性(xing)氯化(hua)(hua)(hua)物,結果(guo)在(zai)基(ji)(ji)底(di)金(jin)屬上(shang)生(sheng)(sheng)成(cheng)孔(kong)(kong)徑為20~30μm小蝕(shi)(shi)坑(keng),這些小蝕(shi)(shi)坑(keng)便(bian)(bian)是孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)核。在(zai)外加(jia)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)(hua)條件(jian)下,只(zhi)要介質(zhi)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)一定量的氯離子(zi)(zi)(zi),便(bian)(bian)可能使蝕(shi)(shi)核發展(zhan)成(cheng)蝕(shi)(shi)孔(kong)(kong)。在(zai)自(zi)然(ran)條件(jian)下的腐(fu)蝕(shi)(shi),含(han)氯離子(zi)(zi)(zi)的介質(zhi)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)氧(yang)(yang)或(huo)(huo)陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)氧(yang)(yang)或(huo)(huo)陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑時,能促(cu)使蝕(shi)(shi)核長大(da)成(cheng)蝕(shi)(shi)孔(kong)(kong)。耐孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)基(ji)(ji)本上(shang)可分(fen)為3類:鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang);鐵素體(ti)(ti)-奧氏體(ti)(ti)雙相鋼(gang);奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。


  降(jiang)低氯離(li)子腐蝕的措施(shi)有:


   ①. 設計(ji)時(shi)應(ying)優先(xian)選用耐孔蝕材(cai)料。


   ②. 降低氯離子在(zai)介質中的含量,操作時嚴(yan)防跑、冒、滴、漏(lou)等現象的發生。


   ③. 在工藝條件許可的情況下,可加入緩蝕劑。對緩蝕劑的要求是,增加鈍化膜的穩定性或有利于受損鈍化膜得以再鈍化。例如,在10%的FeCl3溶液中加入3%的NaNO2,可長期防止1Cr18Ni9Ti鋼的孔蝕。


   ④. 采用外(wai)加陰極電(dian)流(liu)保護,抑制孔蝕。加強(qiang)管(guan)理(li),做好管(guan)道(dao)的定期(qi)檢驗,以保證管(guan)道(dao)在合理(li)的壽命(ming)期(qi)限內安全運行。材料耐氯離子腐蝕能力不僅與氯離子濃度有關系,與介質溫度也有關系。


  作為(wei)(wei)管外側的腐蝕因素,被認(ren)為(wei)(wei)是保溫材料的問題(ti),對保溫材料進行分析(xi),被檢(jian)驗出含有約0.5%的氯離子。這個數位可認(ren)為(wei)(wei)是保溫材料中含有的雜質,或由于(yu)保溫層破損、浸入的雨(yu)水中帶入并(bing)經過濃縮(suo)的結果。





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