嶺澳核電站循環(huán)水過濾系統(tǒng)316l不銹鋼管道點(diǎn)腐蝕的理論分析-文庫吧資料
2025-06-26 05:53本頁面
【正文】 許多晶界腐蝕是由熱處理引起的：不銹鋼在焊接等過程中加熱到一定溫度之后而產(chǎn)生碳化鉻在晶界上的沉積，因此，緊靠近碳化鉻的區(qū)域就消耗掉了鉻，從而相對于晶內(nèi)的鉻更為活潑。比如不銹鋼中加入鈮和鈦可有效防止碳化鉻的形成，從而提高晶界抗腐蝕能力。不銹鋼性質(zhì)的影響因素包括：組分、雜質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)、鈍化膜。 點(diǎn)腐蝕的產(chǎn)生正是在一個(gè)與周圍環(huán)境不同并且逐步惡化的微環(huán)境下進(jìn)行的。這種由閉塞電池引起孔內(nèi)酸化從而加速腐蝕的作用稱為“自催化酸化作用”。又由于氯化物水解等原因，孔內(nèi)介質(zhì)酸度增加，使陽極溶解速度進(jìn)一步加快，加上受重力的作用，蝕孔加速向深處發(fā)展?？變?nèi)介質(zhì)相對孔外介質(zhì)呈滯流狀態(tài)，溶解的金屬陽離子不易往外擴(kuò)散，溶解氧亦不易擴(kuò)散進(jìn)來。 孔外金屬表面同時(shí)受到陰極保護(hù)，可繼續(xù)維持鈍態(tài)。圖2 不銹鋼在充氣的含氯離子的介質(zhì)中的孔蝕過程當(dāng)受到促進(jìn)因素影響，蝕核繼續(xù)長大至一定臨界尺寸時(shí)（一般孔徑大于30μm），金屬表面出現(xiàn)宏觀可見的蝕孔，這個(gè)特定點(diǎn)成為孔蝕源。不銹鋼表面的各種缺陷如表面硫化物夾雜、晶界碳化物沉積、表面溝槽處等地方，鈍化膜首先遭到破壞露出基層金屬出現(xiàn)小蝕孔（孔徑多在20～30μm），這就是亞穩(wěn)態(tài)孔核，成為點(diǎn)腐蝕生成的活性中心。在電化學(xué)反應(yīng)中，陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)是以相同速度進(jìn)行的，因此集中到陽極腐蝕點(diǎn)上的腐蝕速度非常顯著，有明顯的穿透作用，這樣形成了點(diǎn)腐蝕。根據(jù)電化學(xué)產(chǎn)生機(jī)理，處于活化態(tài)的不銹鋼較之鈍化態(tài)的不銹鋼其電極電位要高許多，電解質(zhì)溶液就滿足了電化學(xué)腐蝕的熱力學(xué)條件，活化態(tài)不銹鋼成為陽極，鈍化態(tài)不銹鋼作為陰極。因此在有氯離子存在的環(huán)境下，既不容易產(chǎn)生鈍化，也不容易維持鈍化。圖中顯示，隨著氯離子濃度的升高，其臨界電流密度增加，初級鈍化電位也升高，并縮小了鈍化區(qū)范圍。圖1表征了金屬鈍化區(qū)隨氯離子濃度增大而減小。其原因是氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯化物，結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑（孔徑多在20～30μm），這些小蝕坑稱為孔蝕核，亦可理解為蝕孔生成的活性中心。處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力，即鈍化膜的溶解和修復(fù)（再鈍化）處于動(dòng)平衡狀態(tài)。 氯離子對不銹鋼鈍化膜的破壞在氣態(tài)氧化條件下，低于1000℃時(shí)，12%的鉻有很好的抗氧化性，在高于1000℃時(shí)，17%的鉻也有很好的抗氧化性。起完全保護(hù)作用所需的鉻的比例取決于使用條件。合金必須含有足夠量的鉻以形成基本上由Cr2O3組成的表皮，以便當(dāng)薄膜弄破時(shí)有足夠數(shù)目的鉻(Cr3+)陽離子重新形成薄膜。 金屬表面膜的性質(zhì)對其腐蝕發(fā)生及腐蝕速度都有著重要影響。另外一個(gè)重要影響因素是金屬表面覆蓋著的薄膜。標(biāo)準(zhǔn)電極電位越低，金屬或合金越活潑，在與高電位金屬組成電偶對時(shí)更易被腐蝕。不同于化學(xué)腐蝕（如金屬在空氣中的氧化，鋅在酸溶液中的析氫），電化學(xué)腐蝕一定有電流產(chǎn)生，并且電流量的大小直接與腐蝕物的生成量相關(guān)，即電流密度越大腐蝕速度越快。通過原電池原理可以更好地說明電化學(xué)腐蝕機(jī)理。 電化學(xué)腐蝕的基本原理一種點(diǎn)蝕是由局部充氣電池產(chǎn)生，類似于金屬的縫隙腐蝕。金屬腐蝕按機(jī)理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。 但316L不銹鋼抗氯離子點(diǎn)腐蝕的能力較差。3 316L不銹鋼的抗腐蝕性分析316L不銹鋼屬300系列FeCrNi合金奧氏體不銹鋼，由于鉻、鎳含量高，是最耐腐蝕的不銹鋼之一，并具有很好的機(jī)械性能。2001年10月電廠決定將所有反沖洗管道更換為碳鋼襯膠管道。當(dāng)時(shí)的處理措施是切除泄漏的管段，更換同材質(zhì)的新管段，并在新管段底部增加了一個(gè)疏水閥，目的是在管道停運(yùn)期間排空管內(nèi)積水以防止腐蝕的再次發(fā)生。CFI系統(tǒng)于20000517完成安裝交付調(diào)試，進(jìn)行單體調(diào)試及系統(tǒng)
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