氯离子在各类温度和浓度下的腐蚀选不锈钢材料(值得收藏!)
1、常规不锈钢用于哪些氯离子环境?
不锈钢材质耐氯离子腐蚀标准可参照《火电厂循环水处理》一书明确约定:
(1)、T304不锈钢使用环境:氯离子含量为0-200mg/L
(2)、T316不锈钢使用环境:氯离子含量为<1000mg/L
(3)、T317不锈钢使用环境:氯离子含量为<5000mg/L
按规范GB 50235-2010《工业金属管道工程施工规范》、GB 50184-2011《工业金属管道工程施工质量验收规范》规定,水中氯离子含量不得超过25mg/L(25ppm)。
液压试验应符合下列规定,液压试验应使用洁净水。当对不锈钢、镍及镍合金管道,或对连有不锈钢、镍及镍合金管道或设备的管道进行试验时,水中氯离子含量不得超过25mg/L(25ppm)。
2、不锈钢、超级不锈钢和钛材所用氯离子环境
下图为不锈钢、超级不锈钢和钛材所用氯离子环境。
红色为低ppm和低温环境,选用304不锈钢,绿色高温和高ppm环境,先用纯钛TAI。
从图表可以看出,耐氯离子腐蚀有个简易的排列:
304<316L<904L<254SMO<纯钛
3、双相不锈钢耐氯离子腐蚀怎样?性能如何?
下图为PRE耐腐蚀当量值,耐点腐蚀指数 PRE (Pitting Resistance Equivalent) 数值反映的是材料的耐氯离子点腐蚀倾向。
从下图可以看出,双相不锈钢2101、2304、2205、2507四个不锈钢牌号耐腐蚀倾向均大于普通316L不锈钢,有些材料和超级不锈钢相当。
如2507不锈钢的耐点腐蚀就媲美254SMO不锈钢,2205不锈钢与904L不锈钢的耐氯离子点腐蚀腐蚀性能相当。
代入上面第2部分,很清楚可以看到它们排在什么位置。
上面G150腐蚀试验是奥托昆普发明的电化学临界点蚀温度的标准试验方法,临界点腐蚀温度如上。可以看出,G150结果与PRE数值结果类同。
4、254SMO不锈钢与316L不锈钢耐氯离子腐蚀
下面黑白图和蓝色图一样,是来自奥托昆普不同年份和版本的图示,可以看出:
316L不锈钢耐氯离子点腐蚀性能远低于254SMO不锈钢,耐缝隙腐蚀结果同样。
如60度温度时候,316L不锈钢仅耐200ppm不到,904L不锈钢耐8500ppm,254SMO不锈钢耐15000ppm氯离子。
5、FGD脱硫氯离子+氟离子腐蚀选材(55~70度)
以上两图年代不同,结果类似,上图是奥托昆普,下图为德国VDM公司。
图示收集了从0~20万ppm氯离子+氟离子腐蚀工况(大部分是氯离子)的选材区间,是不可多得的氯离子选材参考。
下图更直观,50~70度温度下,按照酸碱性和氯离子浓度直接找到对应材料即可。
6、送福利:
对于重量百分比、体积百分比与ppm之间的换算
Concentration conversion,aqueous solutions,density ~1 g/cm3
对于摩尔浓度与重量百分比之间的换算
Concentration conversion,chloride solutions
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