上海防盗门质量联盟

二次供水不锈钢水箱腐蚀机理

广东省防腐蚀协会 2018-06-27 22:11:32

       本公众号昨天报导的二次供水不锈钢水箱的腐蚀引发社会关注,有网友可能会有疑惑:不锈钢既然称作“不锈”钢,为何会“生锈”、“腐蚀”?



不锈钢水箱为什么会发生腐蚀呢?



且听小编给你慢慢道来


      其实,不锈钢并不是不生锈、不腐蚀。

 不锈钢材料具有抵抗大气氧化的能力--即不锈性,同时也具有含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力--即耐蚀。

不锈钢之所以“不锈”,是由于不锈钢的一种特殊性能——钝化性能,不锈钢材料表面会覆盖生成保护膜,即钝化膜。不锈钢表面的钝化膜可以抵御一般酸碱盐的腐蚀,可是在一些特殊情况下,不锈钢依然会发生腐蚀、甚至非常严重的腐蚀。

不锈钢的腐蚀类型包括全面腐蚀、局部腐蚀,其中局部腐蚀是不锈钢腐蚀的常见形式,也是危害较大的形式。不锈钢局部腐蚀又分为点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。二次供水不锈钢水箱的腐蚀就属于点蚀的情况。

点蚀又称为孔蚀,是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。点蚀一般是直径小而深度深。蚀孔的最大深度和金属平均腐蚀深度的比值,称为点蚀系数。点蚀系数愈大表示点蚀程度愈严重。


点蚀的特点

       蚀孔由于孔径较小,洞口表面常有腐蚀产物遮盖。所以检查蚀孔时必须去除腐蚀产物否则是很难发现。

点蚀由于它的特殊的动力学过程,反应是在自催化作用下加速进行的,点蚀一旦发生,孔内溶解速度相当大,所以点蚀的危害性很大,经常突然之间导致事故的发生,是破坏性和隐患较大的局部腐蚀形态之一。

点蚀通常发生在静滞的溶液中,有流速或提高流速常可减轻或不发生点蚀。加大流速方面有助于溶解氧向金属表面的输送,使钝化膜容易形成和修复;另一方面可以减少沉积物及氯离子在金属表面的沉积和吸附,从而减少点蚀发生的机会,但当流速过高时,会对钝化膜起冲刚破坏作用,引起磨损腐蚀。介质温度升高,会使在低温下不发生点蚀的材料发生点蚀。


点蚀的机理

点蚀的发生到成核之前有一个的孕育期,有的几个月或长达多年,有的短则数日。点蚀在金属表面的伤痕、晶界、位错露头、金属内部的硫化物夹杂、晶界上的碳化物沉积等处优先形成,大多数情况下,在金属表面出现蚀孔后,蚀孔要继续发生长大。现以不锈钢在充气含氯离子介质中的点蚀过程为例加以说明。 

  

 图为不锈钢在充气氯化钠溶液中点蚀过程的示意图。


不锈钢的点蚀起于钝化膜被氯离子所破坏而形成的点蚀源。蚀孔一旦形成,蚀孔内的表面就处于活性溶解状态,电位较负,成为阳极;蚀孔外的金属表面仍处于钝态,电位较正,成为阴极。于是蚀孔内外构成了一个活化-钝化的微电偶腐蚀电池:此电池具有大阴极、小阳极面积比的结构,所以阳极溶解速度很大,蚀孔问深处发展很快,而蚀孔金属钝化表面受到保护。

点蚀的防止

(1)从材料角度出发,可选用耐点蚀合金作为设备、部件的制造材料。不锈钢中添加钼有助于不锈钢的抗点蚀能力的增强,采用低碳、超低碳及硫化物杂质低的高纯不锈钢,耐点蚀性能会得到显著改善。

在设备的制造、运输、安装过程中,保护好材料表面的光洁,不要划破或擦伤表而膜。注意焊渣等飞激物不要落在设备表面上,更不能在设备表面上引弧,对某些材料,增加壁厚可大大地延长蚀孔穿透时间。

(2)从环境、工艺角度出发,尽量降低介质中的氯离子、溴离子及氧化性金属离子的含量,能有效地防止点蚀。

(3)添加缓蚀剂,在循环水体系中,添加缓蚀剂可防止点蚀的发生,如对钝化型金属,添加缓蚀剂能增加钝化膜的稳定性和有利于受损的膜的修复。

(4)控制流速,不锈钢等钝化型材料在滞流或缺氧的条件下易发生点蚀,控制适当的流速可防止点蚀。

(5)电化学保护,采用电化学方法也可抑制点蚀,通常为阴极保护。

 

长按二维码,关注“广东省防腐蚀协会”

更多精彩内容等着您


编辑:小菜