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|不锈钢管钝化方法与腐蚀种类

一、不锈钢简介

  不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢之所以不锈,是不锈钢的钝化特性(主加元素铬含量大于12%以上)所决定的。钝化层是一层薄的、致密的保护层,它隔离金属与腐蚀环境,如果钝化层遭到机械或化学的破坏,一般情况下,钝化层会自动修复,因为空气中的氧在发生作用,清洁的不锈钢表面暴露在空气中将会产生一层天然的钝化膜。

  钝化层也可能会被特定的介质破坏,如含有氯离子的溶液。所有的钝化层含有正常情况下不会损伤保护层的微观缺陷。然而,卤离子(如氯离子)可能局部地损伤钝化层,并且阻碍新的保护层的生成,在这种情况下其钝化层发生局部、迅速的破坏。在化学品船上经常发生表面点蚀和裂隙腐蚀这种类型的局部腐蚀,大都位置是在堆积物和垫圈下面、螺纹连接处和其他间隙处。

二、不锈钢的腐蚀及种类

  不锈钢在受到腐蚀后,表面钝化膜受到破坏,钝化层溶解。如常见的全面腐蚀:这种类型腐蚀是破坏表面大部分的材料均匀性,腐蚀表面相对均匀,通常发生在无机酸、非氧化性酸溶液或热强腐蚀性溶液中,在钢材抗腐蚀性降底的区域,这种类型的腐蚀会明显加强。如残留的焊接氧化物,碳钢打磨落下的粉层等。

  点蚀(又叫孔蚀):孔蚀是金属表面局部形成的具有一定溶度的小孔或锈斑腐蚀。比如氯化物和嗅化物可以渗透到蚀化层中去,引起钝化破坏,其中的卤素卤子阻碍钝化层的重心修复,这样从小的缝隙就造成快速的、集中的点蚀。点蚀从小的缝隙开始,逐步深入到金属内部,此时腐蚀加快,在近表面形成一个又深又大的空穴。点蚀一开始很难被发现,判断其腐蚀程度也相当困难。不锈钢表面的钝化层有一些凹痕或擦伤等缺陷,或沾有铁质微粒或灰尘、焊缝上的弧坑、气孔、飞溅,这些都可能形成钝化层的薄弱环节。当用海水作压载介质后,系统未用淡水冲洗干净,也极容易产生点蚀。

  间隙腐蚀:在狭小的间隙处,如法兰或螺纹的连接处,在缝隙内钝化层可能被破坏,在设计时,应尽可能避免采用法兰和螺纹连接,避免组合间隙。在焊接过程中,应避免咬边等现象。

  晶间腐蚀:晶间腐蚀发生在铬贫区域,造成抗腐蚀性下降,在强酸性环境下被腐蚀。化学品船上的不锈钢含碳量低于0.03%,长时间受热后含碳量增加,而钢材表面如果受到油、油脂、涂料和油漆的污染,易于发生晶间腐蚀。

  应力腐蚀裂纹:它是奥氏体不锈钢在氯离子、机械应力和温升作用下发生开裂,在60°以下和液货舱内很少发生应力腐蚀裂纹。它偶尔发生在加热盘管中(加热含有氯离子的半固体油或暴露在含有氯离子的海水压载舱中)。

  电化学腐蚀:异种材料因为电解液相连可能会发生电化学腐蚀。当碳钢和不锈钢焊接时,活性金属碳钢发生加速腐蚀。在电解电压的驱动下,两构件之间的电解电流引发电化学腐蚀。

  以上6种常见的不锈钢腐蚀,在不锈钢的运输、切割、制作、焊接、安装、使用等过程中都容易发生,为还其不锈钢的“本来面目”,就需进行不锈钢的钝化。
三、不锈钢的钝化方法

  不锈钢管及其舾装件在焊接和受到污染后,要进行钝化处理。目前钝化处理的方法有:

  1、直管和不带支管的管段及手工能操作的不锈钢管和舾装件。可用钝化膏在车间内现场处理。方法是把焊接后的管子或舾装件在焊接处先进行抛光(用不锈钢抛光刷或卡盘式页轮也叫千页轮),把残留在焊缝表面和周围的氧化物去除,还其不锈钢本色,然后将钝化膏用毛刷均匀涂抹在被处理表面,根据适时的环境温度,决定钝化的时间(一般环境温度在摄低28°~35°时1小时,15°~27°时2小时,15°以下时3~4小时)。钝化时间到后,不能直接用清水冲洗,因为钝化膏是一种强酸,不但对周围施工场怕产生破坏,更重要的是产生水环境污染。正确的方法是先用清洁的抹布或类似于抹布的其它工具先擦去钝化膏,再用清水冲洗。并且要边冲洗,边用百洁布擦拭钝化处,直至确认没有钝化膏的残留物,焊缝和管材其它部位一样光亮为止。钝化后的管子和舾装件用钝化测厚仪检测,如读数在60以上方可认为合格。所要提醒的是,钝化膏是一种强酸,属于危险品,一方面要有专人保管,办理领用手续,另一方面,操作人员在使用时要了解钝化要求和通风情况,必须具备和符合钝化条件。

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