氯離子不但能引起不(bu)銹(xiu)鋼孔蝕,更能引起不銹鋼的應力腐(fu)蝕(shi)破裂。發生應力腐蝕破裂的臨界氯離子濃度隨溫度的上升而減小,高溫下,氯離子濃度只要達到10-6kg/kg(pppm),即能引起破裂。發生氯離子應力腐蝕破裂的臨界溫度為70℃。具有氯離子濃縮的條件(反復蒸干、潤濕)是最易發生破裂的。工業中發生不銹鋼氯離子應力腐蝕破裂的情況相當普遍。不銹鋼氯離子應力腐蝕破裂不僅發生在管道的內壁,發生在管道外壁的事例也屢見不鮮。


  至今人們(men)對氯離子(zi)如何使鈍化金(jin)屬轉變(bian)為活化狀(zhuang)態(tai)的機(ji)理(li)還(huan)沒有(you)定論(lun),但大致可分為2種觀點:


    ①. 成(cheng)相(xiang)膜(mo)理論的(de)觀點認(ren)為,由于(yu)氯離子半徑小,穿透(tou)能力強,故(gu)它最容易穿透(tou)氧(yang)化膜(mo)內極小的(de)孔隙,到達金(jin)屬(shu)表面(mian),并(bing)與金(jin)屬(shu)相(xiang)互作用形成(cheng)可(ke)溶性(xing)化合物,使氧(yang)化膜(mo)的(de)結構(gou)發生變化,金(jin)屬(shu)產生腐(fu)蝕。

 

   ②. 吸(xi)附理論(lun)則(ze)認為,氯(lv)離(li)子(zi)(zi)破壞氧(yang)化膜的(de)根(gen)本原(yuan)因是(shi)由于氯(lv)離(li)子(zi)(zi)有很(hen)強的(de)可被金(jin)屬(shu)吸(xi)附的(de)能力,它(ta)們優先被金(jin)屬(shu)吸(xi)附,并從金(jin)屬(shu)表面把氧(yang)排掉。因為氧(yang)決定(ding)著(zhu)金(jin)屬(shu)的(de)鈍化狀態,氯(lv)離(li)子(zi)(zi)和(he)氧(yang)爭奪金(jin)屬(shu)表面上的(de)吸(xi)附點,甚(shen)至可以取(qu)代(dai)吸(xi)附中的(de)鈍化離(li)子(zi)(zi)與(yu)金(jin)屬(shu)形(xing)成氯(lv)化物,氯(lv)化物與(yu)金(jin)屬(shu)表面的(de)吸(xi)附并不穩定(ding),形(xing)成了可溶性物質(zhi),這樣導(dao)致了腐蝕的(de)加(jia)速。


  具(ju)有(you)自(zi)(zi)鈍化(hua)(hua)特(te)性的(de)金屬(shu)在(zai)含有(you)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)的(de)介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong),經常發生孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)。蝕(shi)(shi)(shi)孔(kong)(kong)通常沿著重力(li)方向或橫向方向發展,孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)一(yi)旦(dan)形成(cheng)(cheng),具(ju)有(you)深(shen)挖的(de)動(dong)力(li),即(ji)向深(shen)處自(zi)(zi)動(dong)加速。含有(you)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)的(de)水溶液中(zhong)(zhong),不銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜便產生了(le)溶解,其原因是(shi)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)能(neng)優先有(you)選擇地吸附在(zai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜上(shang),把(ba)氧(yang)(yang)原子(zi)(zi)排掉,然后和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜中(zhong)(zhong)的(de)陽(yang)離子(zi)(zi)結(jie)合成(cheng)(cheng)可溶性氯(lv)(lv)化(hua)(hua)物,結(jie)果在(zai)基底金屬(shu)上(shang)生成(cheng)(cheng)孔(kong)(kong)徑(jing)為20~30μm小(xiao)蝕(shi)(shi)(shi)坑,這些小(xiao)蝕(shi)(shi)(shi)坑便是(shi)孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)核。在(zai)外(wai)加陽(yang)極極化(hua)(hua)條件(jian)下,只要(yao)介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)含有(you)一(yi)定量的(de)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi),便可能(neng)使(shi)蝕(shi)(shi)(shi)核發展成(cheng)(cheng)蝕(shi)(shi)(shi)孔(kong)(kong)。在(zai)自(zi)(zi)然條件(jian)下的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),含氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)的(de)介質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)含有(you)氧(yang)(yang)或陽(yang)離子(zi)(zi)氧(yang)(yang)或陽(yang)離子(zi)(zi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑時,能(neng)促使(shi)蝕(shi)(shi)(shi)核長大成(cheng)(cheng)蝕(shi)(shi)(shi)孔(kong)(kong)。耐(nai)孔(kong)(kong)蝕(shi)(shi)(shi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)基本上(shang)可分為3類(lei):鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang);鐵素體(ti)(ti)-奧(ao)氏體(ti)(ti)雙相(xiang)鋼(gang)(gang);奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


  降低氯離子腐(fu)蝕的措施有(you):


   ①. 設計(ji)時應優先(xian)選用耐孔蝕材(cai)料(liao)。


   ②. 降低氯離子在介質中的含量(liang),操作時嚴防跑(pao)、冒(mao)、滴、漏等現象的發(fa)生。


   ③. 在工藝條件許可的情況下,可加入緩蝕劑。對緩蝕劑的要求是,增加鈍化膜的穩定性或有利于受損鈍化膜得以再鈍化。例如,在10%的FeCl3溶液中加入3%的NaNO2,可長期防止1Cr18Ni9Ti鋼的孔蝕。


   ④. 采用外加陰極電流保護(hu),抑制孔(kong)蝕。加強(qiang)管(guan)理(li),做好管(guan)道的(de)定期檢驗,以保證(zheng)管(guan)道在合理(li)的(de)壽命期限內安(an)全運行。材料(liao)耐氯離子(zi)腐蝕能力(li)不僅與氯離子(zi)濃度(du)有關(guan)系,與介(jie)質溫度(du)也有關(guan)系。


  作為管外側(ce)的(de)腐蝕(shi)因(yin)素,被(bei)認(ren)為是保溫(wen)(wen)材料的(de)問題,對(dui)保溫(wen)(wen)材料進行分析,被(bei)檢驗出含有(you)約0.5%的(de)氯離子。這個數位可認(ren)為是保溫(wen)(wen)材料中含有(you)的(de)雜(za)質,或(huo)由于保溫(wen)(wen)層(ceng)破損、浸(jin)入(ru)的(de)雨水(shui)中帶入(ru)并(bing)經過(guo)濃縮的(de)結果。





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