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不锈钢特性及氯离子腐蚀..doc 18页
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不锈钢特性及氯离子腐蚀.
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腐蚀与不锈钢应力腐蚀应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。它的发生一般有以下四个特征：一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10-6～10-3mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂晶间腐蚀说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且金属表面往往仍是完好的，但不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝和一些含铬的合金钢中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。晶间腐蚀是沿着或紧靠金属的晶界发生腐蚀。腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化。不锈钢、镍基合金、铝合金等材料都较易发生晶间腐蚀。不锈钢的晶间腐蚀:不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%。当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的熔解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）23C8等。但是由于铬的扩散速度较小，来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近，结果就使晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。不锈钢的晶间腐蚀含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（不含钛或铌的牌号），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时，或者缓慢冷却通过这个温度区间时，都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳化物在晶界沉淀（敏化作用），并且造成最邻近的区域铬贫化使得这些区域对腐蚀敏感。敏化作用也可出现在焊接时，在焊接热影响区造成其后的局部腐蚀。最通用的检查不锈钢敏感性的方法是65%硝酸腐蚀试验方法。试验时将钢试样放入沸腾的65%硝酸溶液中连续48h为一个周期，共5个周期，每个周期测定重量损失。一般规定，5个试验周期的平均腐蚀率应不大于0.05mm/月。奥氏体型不锈钢焊接结构的晶间腐蚀可用如下方法预防：①使用低碳牌号00Cr19Ni10或00Cr17Ni14Mo2，或稳定的牌号0Cr18Ni11Ti或0Cr18Ni11Nb.使用这些牌号不锈钢可防止焊接时碳化物沉淀出造成有害影响的数量。②如果面品结构件小，能够在炉中进行热处理，则可在℃进行热处理以溶解碳化铬，并且在425-815℃区间快速冷却以防止瑞沉淀。焊接铁素体不锈钢在某些介质中也可能出现晶间腐蚀。这是当钢从925℃以上快速冷却时，碳化物或氧化物沉淀，金属晶格应变造成的，焊接后进行消除应力热处理可消除应力并恢复耐腐蚀性能。在1Cr17不锈钢中加入超过8倍碳含量的钛，通常可减少焊接钢结构在一些介质中的晶间腐蚀。然而加入钛在浓硝酸中不是有效的。奥氏体型不锈钢的细分美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中：①奥氏体型不锈钢用200系列(无镍或低镍的铬锰氮不锈钢)和300系列(镍铬不锈钢)的数字标示，②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。在所有的钢种里不锈钢的种类和牌号较多，大概有上百个牌号，标准化和非标准化共有200个。最常用的是如下品种:==常用不锈钢材料对照表===日本美国英国德国法国中国SUSX5CrNi189Z6CN18.090Cr18Ni9SUS304L304L304S12X2CrNi189Z2CN18.SUSX5CrNiMo1810Z6CND17.120Cr18Ni12Mo2TiSUS316L316L316S12X2CrNiMo1810Z2CND17.1200Cr17
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不锈钢材质耐氯离子腐蚀性能表
不锈钢材质耐氯离子腐蚀性能表
岭澳核电站循环水过滤系统316L不锈钢管道点腐蚀的理论分析
Analysis of Pitting Corrosions on 316L Stainless Steel Pipes of
Circulation Water Filtering System in Ling抋o Nuclear Power Station
简隆新1 ， 时建华2
（1.中广核工程有限公司，广东 深圳 518124；
2.大亚湾核电运营管理有限公司，广东 深圳 518124）
简单介绍了循环水旋转滤网反冲洗系统及316L不锈钢管道的使用情况，分析了316L不锈钢的抗腐蚀性。详细介绍了点腐蚀形成的机理和影响因素，分析了316L不锈钢点腐蚀的情况，提出了对反冲洗管道可采取的防护措施。
316L不锈钢；管道；点腐蚀
Abstract: This paper gives a general introduction to the rotating drum filter back flushing system and the usage of 316L stainless steel pipes. It also analyses the characteristic of anti-corrosion of 316L stainless steel. At the same time, it gives a detailed introduction to the mechanism of forming pitting corrosion and the factors affecting its formation. The analysis of the pitting phenomena and suggestion for the pipe material selection are also discussed in this paper.
Key words: 316L S P Pitting corrosion
1 循环水旋转滤网反冲洗系统简介
&&&& 循环水过滤系统(CFI)的主要设备是旋转海水滤网，在其运行中要不断清除滤出的污物，通过反冲洗系统来实现。反冲洗的水源与主循环水一样引自旋转滤网后的海水水室，后经两级泵加压和中间过滤输至旋转滤网的特定部位冲洗污物，设计流速2.3m/s。反冲洗海水管道设计采用公称直径150mm（壁厚7.11mm）的316L不锈钢管。输送的海水含氯量为17g/L，摩尔浓度为0.48mol/L，为防止回路中海生物滋生，注入次氯酸钠溶液，使循环水入口次氯酸钠的质量分数控制在1&10-6。
2 316L不锈钢管道的使用情况
&&&& CFI系统于完成安装交付调试，进行单体调试及系统试运。2001年4月，1号机组管道首次出现泄漏，泄漏部位位于管道竖直段与水平段弯头焊口处，泄漏点表现为穿透性孔，孔的直径很小，但肉眼可见，管道内壁腐蚀处呈扩展状褐色锈迹，判断为典型的不锈钢点腐蚀。当时的处理措施是切除泄漏的管段，更换同材质的新管段，并在新管段底部增加了一个疏水阀，目的是在管道停运期间排空管内积水以防止腐蚀的再次发生。但在2001年9月，1号机管道又发现漏点。2001年10月电厂决定将所有反冲洗管道更换为碳钢衬胶管道。改造后运行至今未发生泄漏。
3 316L不锈钢的抗腐蚀性分析
316L不锈钢属300系列Fe-Cr-Ni合金奥氏体不锈钢，由于铬、镍含量高，是最耐腐蚀的不锈钢之一，并具有很好的机械性能。字母&L&表示低碳（碳含量被控制在0.03%以下），以避免在临界温度范围(430～900℃)内碳化铬的晶界沉淀，在焊后提供特别好的耐蚀性。但316L不锈钢抗氯离子点腐蚀的能力较差。
4 不锈钢的点腐蚀机理
&&&&& 在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔，其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微，这种形态成为小孔腐蚀，简称点蚀。金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。一种点蚀是由局部充气电池产生，类似于金属的缝隙腐蚀。另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上。
4.1 电化学腐蚀的基本原理
&&&& 通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。当2种活泼性不同的金属（如铜和锌）浸入电解质溶液，2种金属间将产生电位差，用导线连接将会有电流通过，在此过程中活泼金属（锌）将被消耗掉， 也就是被电化学腐蚀。不同于化学腐蚀（如金属在空气中的氧化，锌在酸溶液中的析氢），电化学腐蚀一定有电流产生，并且电流量的大小直接与腐蚀物的生成量相关，即电流密度越大腐蚀速度越快。
各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示，即金属与含有单位活度（活度与浓度正相关，在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同）的金属离子，在温度298K（25℃），气体分压1.01MPa下的平衡电极电位。
&&&& 标准电极电位越低，金属或合金越活泼，在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。由此可见，决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有：溶液金属离子活度（浓度）、温度、气体分压。另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜。除了金、铂等极少数贵金属外，绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜，否则大部分金属在自然界就无法存在。金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响。
4.2 不锈钢的耐腐蚀原理
&&&&& 不锈钢的重要因素在于其保护性氧化膜是自愈性的（例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜），致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性。合金必须含有足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜。如果铬的比例低于完全保护所需要的比例，铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜。起完全保护作用所需的铬的比例取决于使用条件。在水溶液中，需要12%的铬产生自钝化作用形成包含大量Cr2O3的很薄的保护膜。在气态氧化条件下，低于1000℃时，12%的铬有很好的抗氧化性，在高于1000℃时，17%的铬也有很好的抗氧化性。当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界出现贫铬区的时候，就不能形成有效的保护性膜。
4.3 氯离子对不锈钢钝化膜的破坏
&&&& 处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30&m），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。图1表征了金属钝化区随氯离子浓度增大而减小。
A-不存在氯离子；B-低浓度氯离子；C-高浓度氯离子
图1 对于呈现出钝化性的金属，氯离子对阳极极化曲线的作用[2]
图1是对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线，从中看出阳极电位达到一定值，电流密度突然变小，表示开始形成稳定的钝化膜，其电阻比较高，并在一定的电位区域（钝化区）内保持。图中显示，随着氯离子浓度的升高，其临界电流密度增加，初级钝化电位也升高，并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内，氯离子与氧化性物质竞争，并且进入薄膜之中，因此产生晶格缺陷，降低了氧化物的电阻率。因此在有氯离子存在的环境下，既不容易产生钝化，也不容易维持钝化。
在局部钝化膜破坏的同时其余的保护膜保持完好，这使得点蚀的条件得以实现和加强。根据电化学产生机理，处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多，电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件，活化态不锈钢成为阳极，钝化态不锈钢作为阴极。腐蚀点只涉及到一小部分金属，其余的表面是一个大的阴极面积。在电化学反应中，阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的，因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著，有明显的穿透作用，这样形成了点腐蚀。
4.4 点腐蚀形成的过程
点蚀首先从亚稳态孔蚀行为开始。不锈钢表面的各种缺陷如表面硫化物夹杂、晶界碳化物沉积、表面沟槽处等地方，钝化膜首先遭到破坏露出基层金属出现小蚀孔（孔径多在20～30&m），这就是亚稳态孔核，成为点腐蚀生成的活性中心。蚀核形成后，相当一部分点仍可能再钝化，若再钝化阻力小，蚀核就不再长大。当受到促进因素影响，蚀核继续长大至一定临界尺寸时（一般孔径大于30&m），金属表面出现宏观可见的蚀孔，这个特定点成为孔蚀源。蚀孔一旦形成则加速生长，现以不锈钢在充气的含氯离子的介质中的腐蚀过程为例说明，见图2。
图2 不锈钢在充气的含氯离子的介质中的孔蚀过程[4]
蚀孔内金属表面处于活态，电位较负；蚀孔外金属表面处于钝态，电位较正，于是孔内和孔外构成了一个活态&&钝态微电偶腐蚀电池，电池具有大阴极&&小阳极的面积比结构，阳极电流密度很大，蚀孔加深很快。孔外金属表面同时受到阴极保护，可继续维持钝态。
孔内主要发生阳极溶解反应：
Fe&Fe2++2e
Cr&Cr3++3e
Ni&Ni2++2e
孔外在中性或弱碱性条件下发生的主要反应：
1/2 O2+H2O+2e&2OH-
&&& 由图可见，阴、阳极彼此分离，二次腐蚀产物将在孔口形成，没有多大保护作用。孔内介质相对孔外介质呈滞流状态，溶解的金属阳离子不易往外扩散，溶解氧亦不易扩散进来。由于孔内金属阳离子浓度的增加，带负电的氯离子向孔内迁移以维持电中性，在孔内形成金属氯化物（如FeCl2等）的浓缩溶液，这种富集氯离子的溶液可使孔内金属表面继续维持活性。又由于氯化物水解等原因，孔内介质酸度增加，使阳极溶解速度进一步加快，加上受重力的作用，蚀孔加速向深处发展。
随着腐蚀的进行，孔口介质的pH值逐渐升高，水中的可溶性盐如Ca(HCO3)2将转化为CaCO3沉淀，结果锈层与垢层一起在孔口沉积形成一个闭塞电池，这样就使孔内外物质交换更困难，从而使孔内金属氯化物更加浓缩，最终蚀孔的高速深化可把金属断面蚀穿。这种由闭塞电池引起孔内酸化从而加速腐蚀的作用称为&自催化酸化作用&。
产生腐蚀反应的金属表面的微环境情况非常重要，在这样的表面上形成的局部腐蚀环境与名义上的大环境有很大不同。点腐蚀的产生正是在一个与周围环境不同并且逐步恶化的微环境下进行的。
5 影响点腐蚀的因素
&&&& 金属或合金的性质、表面状况、介质的性质、pH值、温度、流速和时间等，都是影响点腐蚀的主要因素。
不锈钢性质的影响因素包括：组分、杂质、晶体结构、钝化膜。
组分、杂质和晶体结构决定着其耐腐蚀性。比如不锈钢中加入铌和钛可有效防止碳化铬的形成，从而提高晶界抗腐蚀能力。适量的钼和铬联合作用可在氯化物存在的情况下有效稳定钝化膜。
许多晶界腐蚀是由热处理引起的：不锈钢在焊接等过程中加热到一定温度之后而产生碳化铬在晶界上的沉积，因此，紧靠近碳化铬的区域就消耗掉了铬，从而相对于晶内的铬更为活泼。如果存在水溶液条件，就形成了以裸露的铬为阳极，以不锈钢为阴极的原电池。大的阴极面积产生了阳极控制，因而腐蚀作用很严重，导致晶间破裂或点蚀。这称之为&焊接接头晶间腐蚀&，这种钢称之为&活化处理&的钢。采用低碳的奥氏体不锈钢可以减轻这个问题。
钝化膜是保护不锈钢的主要屏障，但另一方面具有钝化特性的金属或合金，钝化能力越强则对孔蚀的敏感性越高，不锈钢较碳钢易发生点腐蚀就是这个道理。
孔蚀的发生和介质中含有活性阴离子或氧化性阳离子有很大关系。大多数的孔蚀事例都是在含有氯离子或氯化物介质中发生的。实验表明，在阳极极化条件下，介质中只要含有氯离子便可使金属发生孔蚀。所以氯离子又称为孔蚀的&激发剂&，而且随着介质中氯离子浓度的增加，孔蚀电位下降，使孔蚀容易发生，而后又容易加速进行。不锈钢孔蚀电位与氯离子活度间的关系：
&b = -0.088lg&Cl- + 0.108（V）[4]
其中，&b为不锈钢孔蚀临界电位，&Cl-为氯离子活度。
实验证明[5]，随着溶液pH值的降低，腐蚀速度逐渐增加，并且在pH值相同时，含不同氯离子的模拟溶液的腐蚀速度相差不大，这说明溶液的pH值对腐蚀起着决定性的作用。对18-8不锈钢的点蚀研究发现，当闭塞区内的pH值低于1.3时，腐蚀速度急剧增大，这是由于发生了从钝化态向活化态的突变。由于腐蚀速度与溶液的pH值呈对数关系，因此pH值的微小变化都会对腐蚀速度带来明显的影响。
闭塞区内除了亚铁离子的水解造成溶液pH值下降外，还由于离子强度的增加，使得氢离子的活度系数增大而降低pH值。通过实验可知，随着氯离子浓度的升高，溶液pH值线性下降。[5]
介质温度升高使&b值明显降低，使孔蚀加速。
介质处于静止状态金属的孔蚀速度比介质处于流动状态时为大。介质的流速对减缓孔蚀起双重作用，加大流速一方面有利于溶解氧向金属表面的输送，使钝化膜容易形成；另一方面可以减少沉积物在金属表面的沉积机会，从而减少发生孔蚀的机会。
点蚀发生的诱导期一般从几个月到一年不等，视具体情况不同。
6 316L不锈钢管道的点腐蚀情况分析
对照上述影响，不锈钢孔蚀的主要因素，对岭澳一期CFI系统反冲洗管道的点蚀倾向或加速点蚀的因素分析如下。
316L不锈钢本身具有很好的抗氧化性，并且由于控制了碳的含量，减少了焊后碳化铬的晶界沉淀，在焊后提供了较好的耐蚀性。但316L不锈钢在氯化物环境中，对应力腐蚀开裂最为敏感，不具备耐氯离子腐蚀的功能。已经证明将不锈钢的标准级别，如316L型不锈钢用于海水系统是不成功的[1]。另外，在焊接热影响区仍然存在焊后晶界贫铬发生的可能性，并且由于条件所限，现场焊后无法对焊缝内表面做酸洗钝化处理，其保护膜相对较差，加之焊后表面不平整度增加，这些都为孔蚀核的形成提供了条件。
输送介质为0.48mol/L氯离子浓度的海水，其对不锈钢腐蚀的影响是显著的，一方面是破坏钝化膜，另一方面是不断富集的氯离子直接降低pH值。加入质量分数为1&10-6的次氯酸钠，对氯离子含量的提升可忽略不计。但次氯酸钠的存在，对提高介质含氧量，加快阴极去极化起到了促进作用，因此加快了点蚀速度。
6.3 温度和pH值
环境温度和海水整体的pH值变化不大，对反冲洗管道点蚀的影响很小。
管道内海水在试运期间长期处于滞流状态，为点蚀的形成提供了充分的条件。在正常运行期间，管道内海水设计流速在2.3m/s，由于水流冲刷，初步形成的亚稳态孔核中很难形成闭塞电池的条件，孔蚀进一步发展的条件&氯离子富集&、&酸性增加&和孔内&不锈钢活化态&等都难以保持。但在长期停运状态下，这些闭塞电池条件都得以实现，为孔蚀的快速发展提供了良好条件。
综上所述，材质不耐氯离子腐蚀、介质含氯离子和长期滞流的状态这几项因素共同影响，促成了岭澳一期CFI反冲洗管道的点腐蚀。
7 对反冲洗管道可采取的防护措施
&&&&& 通过分析影响点蚀的因素可以看出，材质、介质、流速和时间是造成反冲洗管道316L不锈钢点蚀的主要因素。介质是无法改变的，长期滞流现象的存在也是无法避免的。在对反冲洗管道泄漏的处理和改造中，曾经加装了疏水管线，但没有实际作用，因为不可能排尽所有海水并充分干燥，即使存在极少量海水腐蚀仍可在管道底部沿重力方向进行，而且因为溶液中含氧量的增加和海水的蒸发浓缩会加快腐蚀。
参考控制腐蚀的5种基本方法，即：改用更适当的材料、改变环境、使用保护性涂层、采用阴极保护或阳极保护、改进系统或构件的设计[1]。其中，可采纳的是改用材料和使用保护性涂层。采用外加阴极电流保护可以抑制不锈钢点蚀，但是所需费用较昂贵，而且会对附近没有保护的金属部件加重腐蚀。
因此，解决反冲洗管道点蚀的有效方法就是，从提高管道内壁抗腐蚀性方面考虑。在现场实际改造中，采用了使用广泛的碳钢管道加硫化橡胶衬里的方法。
（1）拆除所有不锈钢管道，参照原管线路径现场设计为法兰联接碳钢管道（衬胶管道不能采用焊接）。
（2）现场加工制作碳钢管道后送交专业衬胶厂家。
（3）在衬胶厂对碳钢管段进行内外表面喷砂处理。然后外表面涂防锈底漆，内表面手工粘衬橡胶皮。
（4）对衬胶进行电火花检验，以保证衬胶的连续性，对个别缺陷点采用环氧树脂补胶处理。
（5）对橡胶进行硫化熏蒸处理，使衬胶硬化。
（6）安装时法兰连接采用橡胶垫，连接螺栓采用镀锌螺栓加防腐涂层。安装后管道表面涂防腐面漆。
近年来由于钢铁生产技术的不断提高，使用耐氯离子腐蚀的双向不锈钢已成为现实。
双向不锈钢是在不锈钢中添加一定含量的钼，并加入较奥氏体不锈钢更高含量的铬，较高的铬、钼含量组合能获得良好的抗氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能。这是第一代双相不锈钢。在双相不锈钢中再加入氮促进奥氏体的形成并改善拉伸性能和耐点蚀性能，这就是第二代双相不锈钢。
奥氏体不锈钢和双相不锈钢（不能用于铁素体不锈钢）的耐点蚀性能可以用耐点蚀当量（PREN）预测：
PREN =Cr+3.3(Mo+0.5W)+xN[1]
其中Cr、Mo、W和N等于材料中铬、钼、钨、氮的含量，这些合金化元素都对耐点蚀性能起着正面的作用。对于双相不锈钢，x=16，对于奥氏体不锈钢，x=30。
在田湾核电站的设计中，其核岛重要厂用水管道就采用了2507双相不锈钢来输送海水，现场实际运行良好。
8 对海水管道选材的建议
&&&& 碳钢衬胶管道和双相不锈钢管道在输送海水方面都能起到良好的防腐作用且能满足强度要求。在实际使用中，衬胶管道造价低、使用寿命较长（衬胶设备使用20年耐腐蚀性能不会降低）但施工复杂，尤其是最后调整段的衬胶必须在现场外专业厂进行，对施工进度有重大影响。而双相不锈钢可焊接、安装方便、寿命期长，是一种较理想的选择，只是在以往的设计中由于价格昂贵不被选用。近几年随着钢铁技术的不断提高，双相不锈钢的产量和用量不断增加，价格也在一步步降低，今后工程中使用双相不锈钢管道将是发展趋势。
9 对电厂防腐的建议
&&&&& 据统计，在电站整个运行期内，由于腐蚀和磨损而损失掉的金属约占其原有重量的8%。而个别部件和部位的腐蚀引起的失效，更是给电厂运行带来巨大损失。电站防腐是一项复杂而又广泛的工作，需要从设计、监造、施工、运行各个环节加以控制。本文所述的316L不锈钢管道孔蚀失效事件就是一个从选材到施工以及运行各种因素综合影响的结果，它带来的危害是显而易见的。另外电站运行中低压给水系统的二氧化碳腐蚀、高压加热器的氧腐蚀、设备停用阶段的氧腐蚀、核岛蒸发器传热管的晶间腐蚀与应力开裂、凝汽器泄漏对蒸发器二次侧的腐蚀等问题，都给电站安全带来很大危害。 因此，建议成立一个专门的腐蚀控制小组，从专业角度对设计、制造、储运、施工、运行全过程进行监控，以避免和减少腐蚀的发生。另外，加强全体技术人员的腐蚀与防护基本知识培训，使大家从原理上了解，在工作中就能有意识地加以防护。
[1] [加]罗伯奇（Roberge, P.R）.腐蚀工程手册.中国石化出版社，2003
[2] [英]J.C.斯库里.腐蚀原理.水利电力出版社，1984
[3] 中国腐蚀与防护学会.电力工业的腐蚀与防护.化学工业出版社，1995
[4] 南京化工学院.金属腐蚀理论与应用.化学工业出版社
[5] 赵景茂，左禹，熊金平.碳钢在点蚀/缝隙腐蚀闭塞区模拟溶液中的腐蚀行为.中国腐蚀与防护学报，，附件一)
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304H不锈金山板西安可折弯加工304H不锈金山板西安可折弯加工304H不锈金山板西安可折弯加工304H不锈金山板西安可折弯加工天津东亚贝格公司主营产品板 不锈钢中厚板 不锈钢卷板、不锈钢冷扎板、不锈钢热扎板、不锈钢、太钢不锈钢板、宝新不锈钢板、、不锈钢棒、不锈钢带等品种全，质量优，价格合理. 厂内配备剪板车间可定做加工各种不定尺板面,可进行切割、折弯、抛光、8K镜面、拉丝、磨砂、镀钛等加工。公司一家专业生产和销售不锈钢板材，不锈钢棒材、不锈钢带材、不锈钢管材的企业，自创办以来，一直坚持“以质量求生存，以产品求发展，以信誉保合作，以服务赢客户”的经营方针，在这一经营方针的指导下，公司常年以总代理的方式销售和配送：。公司生产销售的各种国产,如:不锈钢棒材,不锈钢板材,不锈钢卷材,不锈钢带材,不锈钢管材,同时也销售各种进口料.公司代销日本新日铁，韩国埔项，美国进口的不锈钢材料，产品符合美国ASTM,中国GB，日本JIS等国际标准。如日本新日铁,日本住友,日本神户钢铁,韩国浦项等.常见不锈钢：有:201.304.304L.316.316L.301.303.321.310S.309S.309.310.314.904L.304L.304J1.253MA.2. 1.4362 等材质，产品广泛运用于各种工业领域,并严格按照国家标准生产,质量通过ROHS检测,并能提供国际认可的SGS报告。 304L 合金（UNS S30403）不锈钢板材是18%铬、8%镍奥氏体合金的变形产品。 这个合金可用于广泛的领域，具有良好的很好的抗腐蚀能力、较易装配、出色的 成形性及高强度、低。一般属性合金304 (S30400), 304L (S30403), 304H (S30409)的不锈钢是18％铬，8％镍奥氏体合金的几种变体，是不锈钢家族中最常见和最常用的合金。因为这些合金具有以下一种或多种属性，因此可以用作各种应用。属性包括：?&耐腐蚀 ?&防止产品污染 ?&抗氧化 ?&易于加工 ?&良好的成形性 ?&外观精美 ?&易于清洁 ?&高强度、低重量 ?&低温环境下，良好的强度和韧性 ?&已存在多种产品形式 每种合金都很好地结合了耐腐蚀性和良好的加工性。性能的良好结合是这种合金被广泛使用的原因，几乎占全美国不锈钢产量的一半。18-8不锈钢，主要是304，304L，304H，以多种形式存在，包括片，条和板。这些合金通常用于设备的制造，应用的例子包括：食物和饮料，卫生，冷冻，压力。氩氧脱碳技术（AOD技术）以低成本实现了低碳水平，304成为了标准合金。304L用于焊接产品，这些产品作业时可能暴露在会引起不规则腐蚀的环境下。304H合金是304的改良品，它的碳含量在0.04-0.10之间，对于要暴露在温度800°F以上的零件，采用304H有助于改善高温下的强度。合金321（UNS S32100）是一种稳定性非常好的不锈钢。在温度达到800-1500°F（427-816°C），碳化铬沉淀的条件下，仍能保持良好的抗粒间腐蚀的能力。由于成分中添加了钛，在碳化铬形成的情况下，321合金仍然可以保持稳定性。321 合金不锈钢由于其优良的性能，在高温环境下工作很有优势。与304 合金 相比，321 合金不锈钢具有更好的延展性及抗应力断裂能力。另外，304L 也可用于抗敏 化作用及晶间腐蚀。一般属性合金321（UNS S32100）是一种稳定性非常好的不锈钢。在温度达到800-1500°F（427-816°C），碳化铬沉淀的条件下，仍能保持良好的抗粒间腐蚀的能力。由于成分中添加了钛，在碳化铬形成的情况下，321合金仍然可以保持稳定性。347合金则是由于添加了轲和钽来保持其稳定性。.321和347合金常用于高温环境下800-1500°F（427-816°C）的长期作业。如果应用只涉及焊接或短时间加热时，用304L代替就可以了。321和347合金的高温作业优势，也有赖于其良好的机械性能。和304， 304L相比，321和347具有更佳的抗蠕变应力和抗应力破裂性能。这使得在更高一点温度的时候，这些稳定的合金所承受的压力依然符合美国机械工程学会法规和压力容器规范。因此321和347合金的最高使用温度可达1500°F (816°C)，而304，304L只局限于800°F (426°C)321和合金347也有碳含量高的品种，它们UNS编号分别为：S32109跟S34709.合金321和347具有与不稳定的镍铬合金304相似的抵挡一般腐蚀的能力。在碳化铬程度的温度范围中的长时间加热可能会影响合金321和347在恶劣的腐蚀介质中的耐蚀性。在大多数环境中，两种合金的耐蚀性差不多；但退火状态下的合金321在强氧化性环境中的耐蚀性稍逊于经退火处理的合金347。因此，合金347在水环境和其他低温环境中更优越。暴露于800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)这一温度范围时，会使合金321的整体耐蚀性大大差于合金347。合金347主要用于高温应用，高温应用要求材料有强的抗敏化性，以防止在较低温度的粒间腐蚀。粒间腐蚀合金304等不稳定的镍铬钢对粒间腐蚀敏感，而合金321跟合金347就是开发来应用在这方面的。当不稳定的铬镍钢被置于温度为800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)的环境中或在这一温度范围内被慢慢冷却时，碳化铬在晶界产生沉淀。置于某些腐蚀性强的介质时，这些晶界最先受侵蚀，也许会弱化金属的效能，可能发生完全瓦解。有机介质或若腐蚀性的水剂、牛奶或其他乳制品或大气条件下，即使存在大量碳化物沉淀，也很少会产生粒间腐蚀。当焊接较薄的板材时，因为停留在800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)这一温度范围的时间非常短，不容易产生粒间腐蚀，所以不稳定的等级都可以胜任了。碳化物沉淀到什么程度是有害的取决于合金暴露于800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)这一温度范围的时间长短以及腐蚀介质。焊接较厚的板材是尽管加热时间较长，但由于不稳定的L等级，含碳量在0.03%或更低，碳化物的沉淀也不足以对这个等级产生危害。稳定的321和合金347不锈钢的强抗敏化性和抗粒间腐蚀性通过下表数据体现。（铜-硫酸铜-16% 硫酸测试(ASTM A262, Practice E)）。在测试开始前，对钢厂经退火处理的样品进行1050°F (566°C) 、48小时的均热光敏热处理。粒间腐蚀测试长期敏化作用下的结果
ASTM A262 Practice E合金&Rate (ipm)&Bend&Rate (mpy)304&0.81&dissolved&9720.0304L&0.0013&IGA&15.6*1100°F退火处理， 240小时合金347样品没有出现粒间腐蚀，这表明它们暴露于这种热环境中时没有敏化。合金321样品的低腐蚀率表明：虽然它遭受了一些粒间腐蚀，但在这些环境下，它的耐蚀性比合金304L好。在这个测试的环境下，所有的这些合金都比普通的合金304不锈钢优越得多。一般而言，合金321和347用于制作不可进行退火处理的重型焊接设备以及在800°F to 1500°F (427°C to 816°C)这一范围运作或从这一范围慢慢冷却的设备。在各种操作条件中获得的经验为我们预测粒间腐蚀在大多数应用中发生的可能性提供了充足的资料。同时请回顾我们在热处理部分发表的一些观点。应力腐蚀龟裂合金321和347奥氏体不锈钢对卤化物中的应力腐蚀龟裂敏感，类似于合金304不锈钢。会出现这一结果是由于它们的镍含量相近。导致应力腐蚀龟裂的条件有：(1)暴露于卤化物离子中（一般是氯化物），(2)残余张应力，(3)环境温度超过120°F (49°C)。成形操作中的冷变形或焊接操作中遇到的热循环都可能会产生应力。退火处理或冷变形之后的消除应力热处理可能会降低应力水平。稳定的合金321和347适用于消除了应力的、可能会对不稳定的合金产生粒间腐蚀的操作环境。321和347在对不稳定的奥氏体不锈钢（如合金304）产生连多硫酸应力腐蚀的环境中尤其有用。不稳定的奥氏体不锈钢若被暴露于会发生敏化作用的温度，会在晶界产生碳化铬沉淀。在含硫环境中冷却至室温时，硫化物（通常是氢化硫）会与水汽及氧发生反应，形成侵蚀敏化晶界的连多硫酸。在具有应力、粒间腐蚀的条件下，连多硫酸应力腐蚀龟裂发生在硫化物普遍存在的炼油环境中。稳定的合金321和347因在升温操作环境中具有抗敏化性而解决了连多硫酸应力腐蚀龟裂问题。若操作环境的条件会引起敏化，为使这些合金达到最佳的抗敏化性，应在热稳条件下使用。点腐蚀/隙腐蚀稳定的合金321和347在含有氯离子的环境中的耐点蚀性和耐隙蚀性与合金304或304L不锈钢差不多，因为它们的铬含量相近。一般而言，对于不稳定的及稳定的合金，水环境中的氯化物含量上限为百万分之一百，尤其是存在隙腐蚀时。较高的氯离子含量会导致隙腐蚀和点腐蚀。若在氯化物含量更高、PH值较低而且/或温度较高的恶劣条件下，需考虑使用含钼的合金,如合金316。稳定的合金321和347通过了100小时的5%盐雾测试（ASTM B117），被测样本没有产生铁锈，没有退色。但是，若把这些合金暴露于来自海洋的盐雾中，可能会出现点腐蚀、隙腐蚀和严重变色。不推荐把合金321和347暴露于海洋环境中。高温抗氧化性321和347的抗氧化性可与18-8奥氏体不锈钢媲美。把样本暴露于高温的实验室大气中。定期把样本从高温环境中拿出称重，可推算出锈皮形成的程度。测试结果通过重量变化(毫克/平方厘米)来表示，取两个不同被测样本的最小值的平均值。
309S奥氏体不锈钢主要用于高温环境。其较高的 铬含量及镍含量保证了良好的抗腐蚀能力及抗氧化能力。与奥氏体304 合金相比，它在 室温下强度要高一点。一般属性309/309S和310/310S奥氏体不锈钢经常被应用于高温环境下的作业。其较高的铬含量和镍含量确保了良好的耐腐蚀性和抗氧化性，与奥氏体304 合金相比，它在室温下强度要高一点。应用高合金不锈钢通常表现出良好高温强度，抗蠕变性和抗环境腐蚀性。因此，它们被广泛应用于热处理行业的熔炉，如：传送带，滚筒，炉头，耐火垫板，吊管架等。这些等级也应用到化学加工行业，用于承载热浓酸，氨水和二硫化物。在食物加工行业，这些等级用于与热乙酸和柠檬酸接触。
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