不銹無(wú)縫鋼管銹蝕原因分析

　　無(wú)錫鑫珊瑚鋼業(yè)限公司(13771456668)專業(yè)供應(yīng)不銹鋼無(wú)縫管,不銹鋼方管,不銹鋼裝飾管,高溫合金管,換熱器管,304不銹鋼管,310s,316L,904,2507不銹鋼管等不銹鋼制品管,現(xiàn)貨充足,質(zhì)量上乘,鑫珊瑚鋼業(yè)致力于打造成為服務(wù)于廣大客戶的專業(yè)銷(xiāo)售型廠商。價(jià)格優(yōu)惠，歡迎來(lái)電咨詢。

　　無(wú)縫鋼管是一種經(jīng)濟(jì)型鋼材，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位，廣泛應(yīng)用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機(jī)械制造等各個(gè)部門(mén)。某化工廠換熱管為苯乙烯裝置主冷氣用無(wú)縫換熱管，規(guī)格為25 mm X2.5 mm，牌號(hào)20鋼;管外介質(zhì)為循環(huán)水，常溫;管內(nèi)介質(zhì)為“碳五”(異戊二烯)氣體。該管使用時(shí)間約8個(gè)月左右，例行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)管外表面銹蝕嚴(yán)重，為防止不銹鋼管穿孔發(fā)生嚴(yán)重事故，現(xiàn)場(chǎng)隨后進(jìn)行停機(jī)處理。為了查明該換熱管外表面嚴(yán)重銹蝕的原因，筆者從現(xiàn)場(chǎng)取回一段失效試樣進(jìn)行檢驗(yàn)和分析。

　　1理化檢驗(yàn)

　　1.1宏觀分析

　　宏觀觀察發(fā)現(xiàn)，不銹鋼管外表面銹蝕嚴(yán)重，局部銹蝕坑較深，為不均勻腐蝕，見(jiàn)圖1。經(jīng)酸浸清除浮銹后，可見(jiàn)局部有較深的麻坑缺陷，見(jiàn)圖2。不銹鋼管內(nèi)表面為較輕微的均勻腐蝕，為正常的腐蝕形態(tài)。

　　1.2化學(xué)成分分析

　　從失效不銹鋼管上任意位置取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1?？梢?jiàn)該不銹鋼管的各元素含量均符合GB/T 699-1999對(duì)20高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼成分的技術(shù)要求。

　　1.3非金屬夾雜物檢驗(yàn)

　　在失效不銹鋼管上截取縱斷面大于200 mm2的試樣進(jìn)行非金屬夾雜物觀察，依據(jù)GB/T 10561-2005的評(píng)定結(jié)果為:AO, B1,CO. 5e,C1,D1. 5,DSO.非金屬夾雜物分布于材料基體內(nèi)部，未超出常規(guī)的控制級(jí)別.

　　1.4金相檢驗(yàn)

　　在失效不銹鋼管上截取縱斷面試樣進(jìn)行表面缺陷觀察，不銹鋼管外表面局部有銹蝕坑和折疊缺陷，見(jiàn)圖3和圖4。截取不銹鋼管橫截面試樣進(jìn)行顯微組織觀察，結(jié)果為鐵素體+粒狀珠光體，珠光體有球化傾向，見(jiàn)圖5。不銹鋼管外表面均有脫碳，脫碳層最深達(dá)0.30 mm，同時(shí)觀察到不銹鋼管外側(cè)有較多的折疊、裂紋和夾雜物，見(jiàn)圖6。較深的脫碳層與顯微組織趨于球化相吻合，說(shuō)明不銹鋼管在熱處理時(shí)保溫溫度較高或保溫時(shí)間較長(zhǎng)。脫碳層處的折疊、裂紋和夾雜物等缺陷處容易聚集使用介質(zhì)中的有害元素，導(dǎo)致不銹鋼管外表面銹蝕。

　　1.5掃描電鏡和能譜分析

　　對(duì)不銹鋼管外壁上的銹蝕物進(jìn)行掃描電鏡觀察和能譜分析，結(jié)果表明腐蝕產(chǎn)物主要含有碳、氧、硅、硫、鈣、錳和鐵等元素，見(jiàn)圖7。對(duì)不銹鋼管橫截面外側(cè)折疊處進(jìn)行掃描電鏡觀察和能譜分析，結(jié)果表明裂紋內(nèi)物質(zhì)主要含有碳、氧、硅、硫、抓、錳和鐵等元素，見(jiàn)圖8。從能譜分析結(jié)果看，折疊處的夾雜物主要為鐵、硅、鈣、鋁、鎂等的氧化物，同時(shí)銹蝕物中含有腐蝕性元素硫和氯。

　　1.6循環(huán)水檢測(cè)

　　表2為不銹鋼管外當(dāng)前循水與使用前配制循環(huán)水的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)比較可以看出，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用的當(dāng)前循環(huán)水與使用前配制循環(huán)水相比，pH值變化不大，基本還處于高堿性狀態(tài)，該pH值有利于降低腐蝕速率;但當(dāng)前循環(huán)水中的離子、酸鹽、溶解性鐵、溶解性總固體及電導(dǎo)率相比使用前分別提高T 217 mg·L-'，187 mg·L-'，0. 23 mg·L-1，539 mg " 1.-',2 567 5s " cm -1.可能在使用過(guò)程中，循環(huán)水受到一定的污染，導(dǎo)致循環(huán)水中的抓離子、酸鹽都處于偏高狀態(tài)，溶解性鐵及溶解性總固體含最的增加，導(dǎo)致循環(huán)水中電導(dǎo)率增加.

　　2綜合分析

　　綜合分析以上理化檢驗(yàn)結(jié)果可知，引起不銹鋼管外表面產(chǎn)生嚴(yán)重銹蝕坑的原因有兩方面，即材料方面及環(huán)境介質(zhì)方面。

　　2.1材料影響方面

　　材料對(duì)不銹鋼管外表面嚴(yán)重腐蝕坑缺陷的影響主要表現(xiàn)在表面質(zhì)量及顯徽組織等方面。由以上分析可知，不銹鋼管外表面存在較多的折疊、夾雜物及裂紋等缺陷.通常產(chǎn)生的主要原因是由于不銹鋼管在再加熱爐中保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者加熱爐溫度過(guò)高，導(dǎo)致不銹鋼管表面的氧化皮過(guò)厚，這樣的不銹鋼管經(jīng)過(guò)定徑或減徑軋制時(shí)，其沒(méi)有被除掉的氧化皮被壓人到金屬表面，形成折疊缺陷，在后續(xù)的加工工序或使用過(guò)程中氧化皮受外力的作用脫落形成麻坑或裂紋。這些折益、夾雜物和裂紋等缺陷縫隙處很容易吸附、聚集有害物質(zhì)，造成該缺陷周邊的金屬腐蝕形成腐蝕坑。

　　從不銹鋼管橫截面顯微組織中存在球化傾向的粒狀珠光體以及不銹鋼管表面有較深的脫碳層可知，不銹鋼管外表面缺陷的產(chǎn)生確實(shí)與不銹鋼管在熱處理時(shí)保溫時(shí)間較長(zhǎng)或保溫溫度較高有很大的關(guān)系。同時(shí)不銹鋼管外表面較深的脫碳層的硬度相對(duì)較低，其抗水流、泥沙等沖刷能力較差，所以在不銹鋼管外表面也很容易造成已形成的腐蝕坑面積的擴(kuò)大，加快腐蝕的速率。

　　2.2環(huán)境介質(zhì)影響方面

　　通常金屬的不正常腐蝕都與環(huán)境因素有很大關(guān)系，特別是循環(huán)水中不銹鋼管的腐蝕速率主要取決于環(huán)境介質(zhì)。而環(huán)境介質(zhì)中的氯離子和酸鹽含量以及電導(dǎo)率起到很大的作用。

　　從循環(huán)水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果可以看出，循環(huán)水中的氯離子、酸鹽含量以及電導(dǎo)率都偏高。當(dāng)氯離子含量較高時(shí)，活性的抓離子容易吸附在金屬表面，和金屬表面鈍化膜中的陽(yáng)離子反應(yīng)生成可溶性抓化物，形成點(diǎn)蝕坑.酸鹽也易與鐵離子發(fā)生反應(yīng)生成鐵的硫化物，硫化物脫落后就在金屬表面形成小坑。從掃描電鏡和能譜分析結(jié)果看，不銹鋼管外表面及其附近的銹蝕物中均含有腐蝕性元素硫和氯，與循環(huán)水的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果相吻合。同時(shí)溶解性鐵及溶解性總固體含量的增加，進(jìn)而使腐蝕電池的電流增大，導(dǎo)致循環(huán)水的電導(dǎo)率增加，也會(huì)加速不銹鋼管外表面局部的腐蝕速率。

　　綜上所述，該不銹鋼管外表面局部及其附近存在較多的折疊、裂紋、夾雜和脫碳等缺陷，成為有害元素富集處并形成腐蝕源，同時(shí)使用的循環(huán)水中含有較高的腐蝕性介質(zhì)硫和抓，在鋼管外表面局部缺陷處聚集，使表面缺陷及其周邊金屬基體產(chǎn)生銹蝕，同時(shí)循環(huán)水中電導(dǎo)率偏高，加速了鋼管表面的局部腐蝕速率，使腐蝕產(chǎn)物及夾雜很快剝離、脫落形成外表面脫皮、銹蝕深坑。

　　3結(jié)論和建議

　　(1)該不銹鋼管外表面局部嚴(yán)重腐蝕是由于鋼管外表面本身存在折疊、夾雜物及裂紋等缺陷，以及使用的水介質(zhì)中含有硫和氧等腐蝕性元素共同作用而產(chǎn)生的。

　　(2)使用方應(yīng)加強(qiáng)管材采購(gòu)的驗(yàn)收工作，可以選擇外表面有防腐涂層的竹材，從而減少管道的腐蝕，同時(shí)定期對(duì)循環(huán)水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)水源的保護(hù)，防止污染。

　　(3)生產(chǎn)方應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不銹鋼管生產(chǎn)工藝的控制，防止劣質(zhì)產(chǎn)品流人市場(chǎng)。

　　以上是對(duì)不銹鋼無(wú)縫管防銹方法的分析和說(shuō)明，希望能幫助到您，更多的請(qǐng)關(guān)注我們新聞資訊。