奧氏體不銹鋼管在石化裝置中應用非常廣泛,具較好的防腐性能。在常用的一些防腐標準中,如:GB50727《工業設備及管道防腐蝕工程施工質量驗收規范》、SH/T 3022《石油化工設備和管道涂料防腐蝕設計標準》、GB/T 50046《工業建筑防腐蝕設計規范》、HG/T20679《化工設備管道外防腐設計規定》、DL/T5072《火力發電廠保溫涂漆設計規程》、GB50235《工業金屬管道工程施工及驗收規范》,均認不銹鋼的防腐性能,沒有提到“不銹鋼涂漆”的要求,其中SH/T 3022和GB 50235提到不銹鋼表面不涂漆;HG/T 20679中列明的防腐規定范圍不包括不銹鋼。
HG/T 20679中提到,有絕熱要求的碳鋼、低合金鋼設備和管道表面應涂刷防腐底漆,可不涂刷面漆。奧氏體不銹鋼設備和管道在采用含有硫或氯離子的絕熱材料絕熱時,宜涂刷防腐底漆。在堿性絕熱材料下應采用合成樹脂底漆,不宜采用油性底漆。
奧氏體不銹鋼“不銹”的原因。對于奧氏體不銹鋼,在不銹鋼中要加入一定量的鎳,其主要功能是在室溫及低于室溫的條件下,使鋼的奧氏體結構穩定化。不銹鋼的防腐有賴于表面形成的鈍化膜,鉻是使不銹鋼能夠“不銹”的關鍵合金元素,一般鋼中需要添加10.5%以上的鉻來形成保護性氧化膜,并使不銹鋼具有耐腐蝕性能以及銀色、明亮的外觀。氧化膜在不銹鋼自身表面產生,是一層以氧化鉻為主,保護性很強的薄膜,使自身抗腐蝕性能增強。比如,304不銹鋼中鎳含量為8%以上,含鉻18%以上,通常稱作18/8,是使用最為廣泛的不銹鋼。
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼“銹”的(de)情況。對不(bu)銹鋼“不(bu)銹”產生主要貢(gong)獻的(de)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo),在環境中(zhong)的(de)氧化(hua)能力(li)減小時,將由(you)鈍(dun)態轉化(hua)為活(huo)態,腐(fu)蝕(shi)顯(xian)著(zhu)增加,如在非氧化(hua)性酸(suan)(suan)(硫(liu)酸(suan)(suan)、鹽(yan)酸(suan)(suan)、熱磷酸(suan)(suan)等(deng))中(zhong),其耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性會(hui)(hui)降低,某些(xie)侵(qin)蝕(shi)性陰離子(zi)(zi),比如氯(lv)離子(zi)(zi)對鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)局部破壞;在海洋大(da)氣區(qu),由(you)于(yu)海鹽(yan)中(zhong)CaCl和(he)MgCl,吸潮性強,存留在金屬表面(mian)上形成強腐(fu)蝕(shi)介質濕(shi)膜(mo)(mo),當晝夜或季節氣候變化(hua)大(da)時尤為明顯(xian),海鹽(yan)粒子(zi)(zi)為氯(lv)化(hua)物,滲(shen)(shen)透(tou)腐(fu)蝕(shi)強,可以(yi)滲(shen)(shen)進(jin)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo),腐(fu)蝕(shi)底材,不(bu)銹鋼會(hui)(hui)因其而(er)產生點(dian)蝕(shi);另(ling)外,奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼在溫度50℃以(yi)上,容易產生氯(lv)離子(zi)(zi)引(yin)起的(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂。
在(zai)沿海(hai)地(di)區的(de)不(bu)銹(xiu)鋼設備(bei)和(he)管(guan)道須要(yao)進行外部涂漆,形成防(fang)腐保護。在(zai)國內外一些標準有要(yao)求:
①. NACE SP 0108 Corrosion Control Of Off. Shore Structures By Protective Coatings中(zhong)指出不銹鋼在含(han)氯(lv)離(li)子的環境(jing)中(zhong),易受到縫隙(xi)腐蝕和(he)應力腐蝕的情況,須要進行涂漆(qi),且應控制漆(qi)中(zhong)的氯(lv)離(li)子含(han)量。
②. EN 1473Installation And Equipment For Liquefied Natural Gas 中有明(ming)確的(de)要求,在(zai)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼表面(mian)涂漆(qi)分為底漆(qi)、中間漆(qi)、面(mian)漆(qi)三層,而且要求涂漆(qi)防腐(fu)(fu)中考慮含鹽的(de)腐(fu)(fu)蝕性氣體(ti)的(de)影響。
③. 在NFPA 59A液化天然氣(LNG)生產、儲存(cun)和(he)裝運標準中(zhong)指出:在儲存(cun)、施工(gong)、制造、試(shi)驗和(he)使用的(de)過程(cheng)中(zhong),應(ying)保(bao)護奧氏體不銹鋼和(he)鋁合金(jin),使腐(fu)蝕(shi)性大氣和(he)工(gong)業品引起的(de)腐(fu)蝕(shi)和(he)點(dian)蝕(shi)減到最(zui)小。
④. 海洋環境中的石油行業的腐蝕控制可參照SY/T 10042《海上生產平臺管道系統設計和安裝的推薦作法》、SY/T 10037《海底管道系統規范》。在SY/T 10042《海上生產平臺管道系統設計和安裝的推薦作法》中指出含有水及氯化物的工藝流體,特別是有氧的存在和溫度超過60℃時,可能使敏感性材料產生裂紋,包括高合金鋼和不銹鋼,例如AISI 300系列的奧氏體不銹鋼。
⑤. SY/T 10037《海底管道系統規范》中指出在輸送流體中含有水、氧和氯化物的情況下,奧氏體不銹鋼可能對局部腐蝕及硫化物應力裂紋比較敏感,應考慮特定環境下材料的抗腐蝕性能。
防腐保護方法,不銹鋼管子管件需要進行適當的防腐保護。不銹鋼表面進行涂漆防腐,不銹鋼具有自身的特性,所以相比較于普通碳鋼,其所用油漆、表面處理等方面都應該有特殊注意的地方,比如以下幾點:①. 油漆要滿足工作溫度的需要;②. 油漆中不含有鋅、鉛、鐵的氧化物等;③. 控制油漆中金屬色素、硫、氯化物等會對不銹鋼產生不利影響的成分。如在NACE SP 0108標準中,要求環氧樹脂漆中的可滲透氯化物要控制在不超過10mg/kg,并要求漆的配方中不能含有金屬鋅。