嶺澳核電站循環(huán)水過濾系統(tǒng)316l不銹鋼管道點腐蝕的理論分析-預覽頁
【正文】 一種更常見的點蝕發(fā)生在有鈍化表現(xiàn)或被高耐蝕性氧化物覆蓋的金屬上。各種金屬在電解質(zhì)溶液中的活潑程度可用其標準電極電位表示，即金屬與含有單位活度（活度與濃度正相關，在濃度小于103mol/L時認為兩者值相同）的金屬離子，在溫度298K（25℃）。除了金、鉑等極少數(shù)貴金屬外，絕大多數(shù)金屬在空氣中或水中可以形成具有一定保護作用的氧化膜，否則大部分金屬在自然界就無法存在。如果鉻的比例低于完全保護所需要的比例，鉻就溶解在鐵表面形成的氧化物中而無法形成有效保護膜。當金屬含鉻量不夠或某些原因造成不銹鋼晶界出現(xiàn)貧鉻區(qū)的時候，就不能形成有效的保護性膜。氯離子的存在對不銹鋼的鈍態(tài)起到直接的破環(huán)作用。對這種特性的解釋是在鈍化電位區(qū)域內(nèi)，氯離子與氧化性物質(zhì)競爭，并且進入薄膜之中，因此產(chǎn)生晶格缺陷，降低了氧化物的電阻率。腐蝕點只涉及到一小部分金屬，其余的表面是一個大的陰極面積。蝕核形成后，相當一部分點仍可能再鈍化，若再鈍化阻力小，蝕核就不再長大。蝕孔內(nèi)金屬表面處于活態(tài)，電位較負；蝕孔外金屬表面處于鈍態(tài)，電位較正，于是孔內(nèi)和孔外構成了一個活態(tài)——鈍態(tài)微電偶腐蝕電池，電池具有大陰極——小陽極的面積比結構，陽極電流密度很大，蝕孔加深很快。 由圖可見，陰、陽極彼此分離，二次腐蝕產(chǎn)物將在孔口形成，沒有多大保護作用。隨著腐蝕的進行，孔口介質(zhì)的pH值逐漸升高，水中的可溶性鹽如Ca(HCO3)2將轉化為CaCO3沉淀，結果銹層與垢層一起在孔口沉積形成一個閉塞電池，這樣就使孔內(nèi)外物質(zhì)交換更困難，從而使孔內(nèi)金屬氯化物更加濃縮，最終蝕孔的高速深化可把金屬斷面蝕穿。5 影響點腐蝕的因素金屬或合金的性質(zhì)、表面狀況、介質(zhì)的性質(zhì)、pH值、溫度、流速和時間等，都是影響點腐蝕的主要因素。適量的鉬和鉻聯(lián)合作用可在氯化物存在的情況下有效穩(wěn)定鈍化膜。這稱之為“焊接接頭晶間腐蝕”，這種鋼稱之為“活化處理”的鋼。大多數(shù)的孔蝕事例都是在含有氯離子或氯化物介質(zhì)中發(fā)生的。實驗證明[5]，隨著溶液pH值的降低，腐蝕速度逐漸增加，并且在pH值相同時，含不同氯離子的模擬溶液的腐蝕速度相差不大，這說明溶液的pH值對腐蝕起著決定性的作用。通過實驗可知，隨著氯離子濃度的升高，溶液pH值線性下降。點蝕發(fā)生的誘導期一般從幾個月到一年不等，視具體情況不同。已經(jīng)證明將不銹鋼的標準級別，如316L型不銹鋼用于海水系統(tǒng)是不成功的[1]。但次氯酸鈉的存在，對提高介質(zhì)含氧量，加快陰極去極化起到了促進作用，因此加快了點蝕速度。但在長期停運狀態(tài)下，這些閉塞電池條件都得以實現(xiàn)，為孔蝕的快速發(fā)展提供了良好條件。在對反沖洗管道泄漏的處理和改造中，曾經(jīng)加裝了疏水管線，但沒有實際作用，因為不可能排盡所有海水并充分干燥，即使存在極少量海水腐蝕仍可在管道底部沿重力方向進行，而且因為溶液中含氧量的增加和海水的蒸發(fā)濃縮會加快腐蝕。因此，解決反沖洗管道點蝕的有效方法就是，從提高管道內(nèi)壁抗腐蝕性方面考慮。（3）在襯膠廠對碳鋼管段進行內(nèi)外表面噴砂處理。（6）安裝時法蘭連接采用橡膠墊，連接螺栓采用鍍鋅螺栓加防腐涂層。這是第一代雙相不銹鋼。在田灣核電站的設計中，其核島重要廠用水管道就采用了2507雙相不銹鋼來輸送海水，現(xiàn)場實際運行良好。近幾年隨著鋼鐵技術的不斷提高，雙相不銹鋼的產(chǎn)量和用量不斷增加，價格也在一步步降低，今后工程中使用雙相不銹鋼管道將是發(fā)展趨勢。 本文所述的316L不銹鋼管道孔蝕失效事件就是一個從選材到施工以及運行各種因素綜合影響的結果，它帶來的危害是顯而易見的。參考文獻[1] [加]羅伯奇（Roberge, ）.，2003[2] [英]，1984[3] ，1995[4] [5] 趙景茂，左禹，2002，22(4，附件一)
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