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何進行正確的不銹鋼材料選材使用(二)

  • 分類:新聞資訊
  • 作者:寶浦不銹鋼
  • 來源:本站原創(chuàng)
  • 發(fā)布時間:2019-11-14 11:38
  • 訪問量:

【概要描述】寶浦不銹鋼

何進行正確的不銹鋼材料選材使用(二)

【概要描述】寶浦不銹鋼

  • 分類:新聞資訊
  • 作者:寶浦不銹鋼
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詳情
何進行正確的不銹鋼材料選材使用(二)
一、在工程設計時要注意以下幾個方面情況:
1、縫隙
  (1)、縫隙是引起腐蝕的主要設計缺陷,但也是設計中難以避免的。盡管外部溶液中金屬的腐蝕率很低,但縫內溶液由于化學和電化學狀態(tài)起了變化(PH和電位下降),可引起嚴重的縫隙腐蝕,甚至穿孔或破裂(有壓力存在時),選材時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措施。
   焊縫經常是設備最容易產生腐蝕的部位。焊接方式很重要,如采用雙面對焊和連續(xù)焊就比搭焊和點焊好,因為后者產生了縫隙。焊接的原則是盡量少或者不產生縫隙。置放不銹鋼容器基座的原則,盡量不要產生縫隙,可以用支座架空。實際例子是槽底直接和混凝土基礎直接接觸時因存在縫隙,縫內溶液受槽底加熱濃縮CΓ濃度增大,不銹鋼槽底在60天內產生應力腐蝕破裂。如使用支架架空,使槽底有空氣流通的足夠空隙,這個問題就可解決。有時候由于操作、管理不善也能引起縫隙腐蝕。例如一個貯存濃氯磺酸的304不銹鋼槽,在濃酸中腐蝕極微小。
  (2)、槽子放空后,用水清洗,縫隙內貯存的濃酸變?yōu)橄∷?,結果使縫隙內嚴重腐蝕。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,引起不銹鋼管的應力腐蝕破裂,約1-9個月就損壞了。若采用碳鋼襯不銹鋼板,碳鋼作為犧牲陽極,對不銹鋼起了陰極保護作用。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,但是應用已三年,沒有再產生應力腐蝕破裂。
   概括起來說,要避免縫隙腐蝕或防止腐蝕介質進入縫隙,需要改進安裝、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縫隙表面。使用墊片時,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的地方,通過改進設計一般能解除或大大減少死角的危害。容器出口應位于液體的最低處,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。當正常操作時,則由于死角處溶液靜止能產生濃差電池,暴露在大氣中的設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,否則應加以清潔。
3、電偶
   選材時不應只孤立的考慮一個設備或部件,而應同時考慮與這鏈接的基定設備的材料。如果不同金屬相互接觸,就會構成電偶,促進陰陽極金屬的腐蝕。
   當電位較低的金屬(如鐵)與電位較高的金屬(如不銹鋼)在電解液中相接觸時,鐵就成為陽極,加速腐蝕。而不銹鋼則反而得到保護。
   兩種金屬電位的差距越大,陽極腐蝕越嚴重。從金屬電位這個角度來說,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。當陽極金屬面積較大時,腐蝕并不顯著,如果殃及面積小,卻連接一個大陰極,陽極的電流密度就很大,可能產生嚴重的腐蝕。
4、應力
   許多設備都承受一定的外應力,在制造、加工(特別是焊接)和熱水處理過程中還會產生不同程度的殘余應力在特定環(huán)境中會發(fā)生應力腐蝕破裂。
如不銹鋼爭取相應的防護措施是消除或減少應力。通過熱處理消除應力的規(guī)程,是加熱溫度730-870℃,緩慢冷卻時間1-2小時。
   合理的設計也可以防止或減輕應力腐蝕的危險。例如使用應力分布均勻,以減小局部應力集中的程度或使邊、角、縫、孔等危險部位處于低應力或壓應力區(qū)。選用足夠大的半徑,選擇適當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生了熱應力(殘余應力),容易引起應力腐蝕破裂。
(4)、基于還有因焊接工藝不良引起腐蝕(如北方地區(qū)嚴重地區(qū)的冬季室外施工問題等),對不銹鋼來說,選擇焊接方法有時候很重要,用惰性氣體保護焊比金屬弧焊好,二者產生的熔敷金屬層雖具有相同的耐腐性,但金屬弧焊產生的夾渣卻會引起腐蝕。
(5)、軋過得、有穩(wěn)定化表面的不銹鋼設備,在極嚴重的腐蝕環(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。不一定整個設備都加厚,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。氣相腐蝕嚴重時,則將氣相部分壁厚增加,也可以用涂料保護。
二、選材的經濟觀點
   腐蝕本身是一項經濟問題。選材的目的就是要選擇一種經濟耐用的材料,也就是需要從材料的價格、設備壽命、檢修周期、維護和檢修費用,停產損失、廢品價值等方面綜合考慮,選擇符合最佳條件的材料。
   材料的價格固然要考慮,但也要考慮由于生產周期縮短了引起停產的損失可能更大得多。一般大型連續(xù)生產設備總是希望壽命長,檢修次數(shù)少,所以寧愿采用成本高,耐腐蝕性強的不銹鋼高級材料。但是,短期運轉的設備,則可選用成本低,耐腐蝕性也低的材料。當然,大型設備也不是都認為壽命越長越好,要考慮什么時間內生產工藝在短期內可能革新,往期壽命可以根據(jù)估計的更新周期適當短些,減少浪費。
   材料的來源是個現(xiàn)實問題,一種更好的不銹鋼材料,如果如果不能及時到貨,那么延誤開車生產造成的損失通常比采用次等材料,但卻能及時開車造成的損失更大。
   由此看出,正確選材不僅需要有關的科學技術知識,還需要有經濟核算的觀點。熟悉各類材質的不銹鋼市場動態(tài)。盡量選擇304、316L、310S、430、410等常用易采購、價格低的常用材料。
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