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为什么316L不锈钢管会被氯离子腐蚀?

作者:秦西盟不锈钢水管厂家 阅读次数:1    发布日期:2024-11-16 11:06:00

  316L不锈钢管因为具有良好的耐蚀性,被广泛用于石油化工,建筑工程,家装等领域,是许多大型装置升级换代首选的材料。316L不锈钢管应用于含有氯离子介质中时,氯离子对不锈钢钝化膜的破坏主要是钝化膜的溶解和修复(再钝化),平衡便受到破坏,溶解占优势,最后在新露出的基底金属的特定点上腐蚀生成小蚀坑,这叫点蚀,氯离子的存在对316L不锈钢管的起到直接的破环作用。下面我们来说一下316L不锈钢管在氯离子环境中的腐蚀。

316L不锈钢管腐蚀

  316L不锈钢管腐蚀

  但在氯化物环境中,如海洋,容易发生点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀,尤以点蚀最为严重。在Cl―环境中,与317、254和3127不锈钢相比,316L不锈钢管具有最低的点蚀电位,点蚀的可能性最大,甚至可以引起穿孔。此外,孔蚀往往是引起应力腐蚀的微裂纹的来源。

  在含Cl-环境中,影响316L不锈钢管腐蚀 的因素较多,如温度、Cl-浓度、溶解氧、pH值、流速、浸泡时间等。其中,温度和Cl-浓度对溶解氧进行含量可以影响具有较大,也影响氧去极化的腐蚀发展过程。目前,人们普遍认为不锈钢的点蚀电位随着氯离子浓度的增加而线性下降,孔蚀的数量和深度不断增加,但这一结论存在局限性,没有充分考虑溶解氧对腐蚀过程的影响。随着溶液盐度的增大,溶解氧含量可以降低,以氧去极化的阴极过程发展势必需要受到社会影响。因此,氯离子浓度对316L不锈钢水管的腐蚀行为的影响,要等有待进一步研究。

  辽宁石油化工大学机械学院的研究者们通过长周期浸泡试验,并结合电化学方法,采用材料特定面积上的蚀孔数量、材料失重等评价参数研究Cl-浓度、浸泡时间对316L不锈钢腐蚀行为的影响,系统研究了316L不锈钢管腐蚀 行为规律。

  试材选用316L奥氏体不锈钢,加工成25mm×6mm×4mm,分别经240、400、800、1000号砂纸打磨,用去离子水、酒精清洗,吹风机吹干。研究了浸没腐蚀和电化学行为,结果表明:

  1、316L不锈钢管在含Cl―环境中的腐蚀呈点蚀特征,点蚀程度与Cl―浓度密切相关,试样表面的点蚀坑数量均随着浸泡时间延长而呈增多趋势,但不同浓度溶液中的变化规律不尽相同:其中Cl―浓度为1%、2%和4%时蚀坑出现的数量较少,浸泡25 ~25d后,蚀坑数量变化不大,点蚀趋缓,浸泡60d后蚀坑数量约为20~30个;浓度为3%时点蚀最为严重,浸泡15d就出现37个蚀坑,且随着浸泡时间延长,蚀坑数量明显增多,浸泡45d后,蚀坑数量增加较少,点蚀趋缓,浸泡60d后试样表面蚀坑数量达到120多个,发生严重点蚀。

  2、316L不锈钢管在NaCl溶液中钝化膜的形成是缓慢的,膜结构系统具有不完整性,为点蚀的孕育、萌生学习提供了结构设计条件,而点蚀一旦学生形成,在自催化促进作用下继续教育发展。

  3、316L不锈钢在Cl-体系中的腐蚀问题,是Cl-浓度与溶解氧存在共同作用的结果。一方面,溶液中Cl-含量的增加为加速腐蚀提供了物质条件,促进了腐蚀;另一方面,降低了介质中的溶解氧含量,抑制了不锈钢管腐蚀 。两者的综合作用使腐蚀得到控制。

316L不锈钢管腐蚀

  以上的内容就是316L不锈钢管在氯离子环境中的腐蚀现象。综上所述,316L不锈钢管在含氯离子体系中的腐蚀行为,是氯离子浓度与溶解氧含量两因素共同作用的结果,而且点蚀一旦形成,会在自催化的作用下继续发展。316L不锈钢在含氯离子环境中的点蚀程度与氯离子浓度密切相关,随着氯离子浓度的增加,点蚀程度先增大后减弱,当氯离子浓度为3%时,点蚀最严重,当氯离子浓度超过3%时,点蚀减缓。

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