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标题: 循环水系统中氯根含量高的危害？ [打印本页]

作者: 甜甜TVT 时间: 2016-4-30 17:51 标题: 循环水系统中氯根含量高的危害？

想请教大伙儿个问题，循环水系统中氯根含量高的危害？
请尽量详细点，有分加哦~~

作者: 读过书的 时间: 2016-4-30 17:52

加剧腐蚀速率当然是会腐蚀设备和管道了，不一定只有酸性溶液才会腐蚀。含氯离子的中性溶液也会腐蚀设备和管道。相对于碳钢而言，不锈钢对Cl离子更加敏感。溶液中的氯离子会使不锈钢表面的钝化膜受到破坏。说专业一点是由于“氯离子的应力腐蚀开裂”引起碳钢和不锈钢材质的腐蚀，至于什么叫“氯离子的应力腐蚀”你可以查查资料。

作者: fantacy 时间: 2016-4-30 17:55

在有“Cl－”存在时，18－8型奥氏体不锈钢对点腐蚀特别敏感。点腐蚀在在生产中是很危险的，它在一定区域内迅速发展，并往深处穿透，以至造成设备因局部地区破坏而损坏。或因个别地方穿孔而进行渗漏。产生点腐蚀的原因，可能是不锈钢表面钝化膜（氧化膜）有个别地方是薄弱的，有可能是局部地方有夹杂或不平整所造成。当液体中有活性（Cl－）时，也很容易被表面钝化膜所吸附，在钝化膜比较薄弱的局部地区，氯离子在表面排挤氧原子，并取代氧原子的位置，取代之后，在吸附时“Cl－”的点上就产生可溶性的氯化物，这样就在此地方逐渐形成小孔。形成小孔后，造成了不利的局面，，即小孔为阳极，被钝化表面为的阴极，阴极面积大而阳极面积小，这样构成的腐蚀电池，将大大加速腐蚀速度，点腐蚀的坑穴多了相连起来，则形成裂纹，造成钢材恶性破坏，为了避免氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀，对奥氏体不锈钢设备及管线清洗或试压，所用的水中氯化物含量要求小于30μg/g。
发生不锈钢氯化物应力开裂（SCC）应满足的条件：
需要有氯化物、游离水、溶解氧、拉伸应力、且温度界于60～210℃之间。因此避免发生不锈钢氯化物应力开裂应减少氯化物进入系统（包括原料油和新氢），减少低温部位游离水的生成。易于积存氯化物的部位能够排液或过量的，要定期排放，减少聚集发生腐蚀。

作者: hey_bye 时间: 2016-4-30 17:57

在阴离子对腐蚀的贡献率时，氯离子是最强的，尤其对不锈钢而言，因此氯离子是循环水系统在防腐蚀时是最重要的一个监测指标和控制指标。

作者: hey_bye 时间: 2016-4-30 17:57

奥氏体不锈钢在Cl—介质中使用的腐蚀危害
1、奥氏体不锈钢概述
奥氏体不锈钢以304,321,304L,316L为典型代表，由于合金元素的不同而分别耐多种介质条件的腐蚀，广泛应用于石油、化工、制药、电力以及民用工业等。304与321相比，后者为了改善焊接性能在材料中添加了钛元素。由于金属钛的活泼性高于碳元素，使钛对焊接热影响区的铬起到稳定的化合作用，从而避免了材料在焊接热影响区由于贫铬而导致的晶间腐蚀。304和321在大多数介质条件中的耐腐蚀能力是相当的，只是在强酸冲刷腐蚀环境中，321材料的焊缝边缘有刀状腐蚀现象。304L 则是以进一步控制碳的方法来改善材料的焊接性能，但由于碳含量的降低，导致材料的强度与321相比有所下降。
316L（00Cr17Ni14Mo2）奥氏体钢是超低碳且含Mo的奥氏体不锈钢，在许多介质条件中有良好的耐均匀腐蚀和坑点腐蚀性能。Ni含量的提高(14%)有利于奥氏体相的稳定。316L在抗晶间腐蚀、高温硫、高温环烷酸和坑点腐蚀的能力方面要明显优于304（0Cr18Ni9）和321（0Cr18Ni10Ti）不锈钢材料。
根据大量的实验和实际使用证明，316L在Cl—腐蚀环境中的耐应力腐蚀能力仅与304和321材料相当，在工程使用中由于应力腐蚀失效的概率要大于50%，当使用介质中含有10ppm以上的Cl—时，其应力腐蚀的危害性就相当明显了，因为Cl—会在某些部位产生聚集，如循环水当中的垢下、换热管与管板之间的缝隙、机械损伤、以及焊缝热影响区的应力集中部位等。需要指出的是，经固熔或稳定化处理的奥氏体不锈钢材料在没有加工应力和焊接应力的情况下，它们导致应力腐蚀的破坏性并不很明显。
2、Cl—对金属材料的腐蚀机理
2.1点腐蚀
任何金属材料都不同程度的存在非金属夹杂物，如硫化物、氧化物等等，这些在材料表面的非金属化合物，在Cl—的腐蚀作用下将很快形成坑点腐蚀形态。而一旦形成坑点以后，由于闭塞电池的作用，坑外的Cl—将向坑内迁移，而带正电荷的坑内金属离子将向坑外迁移，从而形成电化学腐蚀。由于Cl—的原子半径非常小，金属当中的任何非金属夹杂物以及焊接缺陷都将成为Cl—渗透的腐蚀源头。
对于合金含量较低且不含钼的不锈钢材料，虽然表面具有较致密的氧化膜，但在Cl—的作对于合金含量较低且不含钼的不锈钢材料，虽然表面具用下很容易发生坑点腐蚀，继而诱导应力腐蚀。在不锈钢材料中，加Mo的材料比不加Mo的材料在耐点腐蚀性能方面要好，Mo含量添加的越多，耐坑点腐蚀的性能越好。而点腐蚀是诱发应力腐蚀的起源，当钢中的Mo含量≥3%时，就能达到充分阻止Cl—向材料基体渗透的作用。
在奥氏体不锈钢中，Ni的主要作用是形成并稳定奥氏体，使钢获得完全奥氏体组织，提高材料的韧性，同时可以起到很好的抗氧化腐蚀能力。但普通奥氏体钢中的Ni在有Cl—腐蚀的环境中起不到抗点腐蚀的作用。
2.2缝隙腐蚀
缝隙腐蚀与坑点腐蚀机理一样，是由于缝隙中存在闭塞电池的作用，导致Cl—富集而出现的腐蚀现象。这类腐蚀一般发生在法兰垫片、搭接缝、螺栓螺帽的缝隙，以及换热管与管板孔的缝隙部位，缝隙腐蚀与缝隙中静止溶液的浓缩有很大关系，一旦有了缝隙腐蚀环境，其诱导应力腐蚀的几率是很高的。
2.3应力腐蚀
Cl—对奥氏体不锈钢的应力腐蚀破坏性极大。奥氏体不锈钢应力腐蚀的重要变量是温度、介质、非金属夹杂物的形态/大小和分布以及加工应力的影响。应力腐蚀的破裂方向一般与应力的作用垂直，并呈树枝状扩展。应力来源于冷变形、焊接和金属钝击后的残余应力等，这些应力的产生使金属内部稳定的组织得到了破坏，导致晶粒在应力方向的作用下位错而形成滑移台阶，这些滑移台阶的构成给Cl—带来了吸附和渗透的机会。

作者: hey_bye 时间: 2016-4-30 17:58

氯离子是引起点蚀的主要原因，一般氯离子越大，腐蚀的可能性越大。但是也有过氯离子很小而发生点蚀的案例。不锈钢也会在氯离子的作用下产生点蚀或者缝隙腐蚀的。根据工业循环水设计规范，碳钢，不锈钢换热设备，水走管程<1000mg/l；不锈钢换热设备，水走壳程传热面水侧壁温不大于70°，冷却水出水水温小于45°，<700mg/l；另外，硫酸根与氯离子之和<2500mg/l.

作者: 青青子衿 时间: 2016-4-30 17:59

很多需要冷却的设备是不锈钢材质的，如果Cl根超过一定量，由于循环水的浓缩倍数，则Cl根将对不锈钢的材质的设备造成腐蚀，缩短整个设备的寿命。

作者: 青青子衿 时间: 2016-4-30 18:00

很多材料像不锈钢、铝之类的，它们能耐腐蚀全靠钝化膜，只要氯离子和这些材料直接接触就会产生腐蚀。因为处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离子）时，平衡便受到破坏，溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上，把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物，结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm），这些小蚀坑称为孔蚀核，亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对金属的钝态起到直接的破坏作用。

作者: 兜兜 时间: 2016-4-30 18:01

氯离子是天然水中普遍存在的腐蚀性阴离子，氯离子有极高的极性，能促进腐蚀反应，又有很强的穿透性，容易穿透金属表面的保护膜，造成缝隙和孔蚀等局部腐蚀。特别是对奥氏体不锈钢造成的应力腐蚀开裂危害很大，可以使换热器在短期内泄露报废。

作者: 兜兜 时间: 2016-4-30 18:01

氯根浓度高会加速设备和管道的腐蚀，特别是对不锈钢材质的。

作者: 兜兜 时间: 2016-4-30 18:02

氯离子有很高的极性，能促进腐蚀反应，又有很强的穿透性，容易穿透金属表面的保护膜，造成缝隙和空蚀等局部腐蚀。特别是对奥氏体不锈钢造成的应力腐蚀开裂危害很大，可以使换热器在短期内泄漏报废。故一般认为，在使用碳钢换热器的循环水系统中，应控制Cl-<=1000mg/L；使用不锈钢换热器较多的循环水系统应控制Cl-<=300mg/L。有的系统还要求SO42-+Cl-<=1500mg/L。
Cl-具有催化作用。在存在拉应力的情况下，Cl-的催化作用可能使不锈钢腐蚀开裂。另外，Cl-在缝隙中或污垢下容易高度浓缩，即产生富集现象。

作者: 兜兜 时间: 2016-4-30 18:02

氯根浓度高会加速设备和管道的腐蚀，危害很大的

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