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雖然冷卻器在各種工業(yè)水中具有很低的全面腐蝕速度(如在流速0.3~0.6m/s的海水中,316不銹鋼的腐蝕速度僅0.5μm/a),但在實際工業(yè)生產(chǎn)條件下,不銹鋼設備,特別是各種工業(yè)水冷卻器,腐蝕破壞的事故卻十分頻繁。在生產(chǎn)運行1~2年后,各廠的冷卻器相繼出現(xiàn)腐蝕破壞,導致不斷更換冷卻器,造成了巨大的經(jīng)濟損失。
所有這些腐蝕破壞都是由局部腐蝕(主要是孔蝕和應力腐蝕破裂)造成的
冷卻器被腐蝕的原因
1,在工業(yè)水中不銹鋼的孔蝕
孔蝕是一種極端的局部腐蝕形態(tài)。蝕點從金屬表面發(fā)生后,向縱深發(fā)展的速度大于或等于橫向發(fā)展的速度,腐蝕的結果是在金屬表面上形成蝕點或小孔。蝕點有時是彼此孤立的,有時則彼此靠得很近,好象是一個粗糙表面。蝕點的直徑可大可小,但大多數(shù)情況下是比較小的,有的只有幾十個微米。上面常常覆蓋著腐蝕產(chǎn)物,因此不易檢查出來。很難由實驗室的實驗來預估其腐蝕速率。有時形成蝕點需要較長時間,約幾個月或幾年。一旦形成,發(fā)展又較快,常常突然出現(xiàn)腐蝕損壞(穿孔)。因此,孔蝕是一種危害很大的、劇烈的局部腐蝕形態(tài)。
大量研究已經(jīng)揭示出,孔蝕發(fā)生在附著物或沉積物下。一旦采取措施消除了附著物或沉積物,問題也就避免了。
2,在工業(yè)水中不銹鋼的應力腐蝕破裂
在工業(yè)水中奧氏體不銹鋼的應力腐蝕破裂是由孔蝕誘發(fā)的,兩者的影響參數(shù)相同,只是各自所要求的臨界值不同。
對于發(fā)生在各種水冷器上的應力腐蝕破裂,往往溫度的影響要比Cl-濃度的影響還重要,因此要注意氯離子濃度和溫度的聯(lián)合作用。
由于試驗室試驗結果與生產(chǎn)操作條件下的破壞現(xiàn)象存在差異,人們對冷卻器的應力腐蝕破裂條件進行了多次工業(yè)實用裝置破壞情況的調查統(tǒng)計分析。對685臺不銹鋼設備報廢原因的分析指出,應力腐蝕破裂和孔蝕占38%;研究對954臺這類材料設備的破壞原因分析指出,應力腐蝕破裂和孔蝕占63%(其中應力腐蝕破裂占38%,孔蝕占25%)。
對大量工業(yè)設備運行情況的統(tǒng)計分析,使我們可以認識到影響不銹鋼孔蝕和應力腐蝕破裂的主要因素,并提出一些統(tǒng)計規(guī)律來,這無疑是有利于延長不銹鋼設備的操作壽命的。
由于冷卻器的報廢完全是由局部腐蝕破壞,主要是孔蝕和應力腐蝕破裂所造成的,因此對工業(yè)水尋求合理、經(jīng)濟、有效的防腐蝕措施,并可供實際生產(chǎn)的需要和條件來加以應用,是成產(chǎn)中所必需的。
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