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厚壁不銹鋼管的腐蝕是一種普遍存在的現(xiàn)象。全球每年有10%~20%的金屬因?yàn)楦g而損耗。以2008年為例,我國(guó)年產(chǎn)粗鋼約為六億噸,假設(shè)有10%的金屬損耗率,換算成產(chǎn)量則為六千萬噸粗鋼,這些損耗掉的金屬比1986年全年產(chǎn)量(五千萬噸)還要高出20%,并且同時(shí)浪費(fèi)掉了生產(chǎn)這六千萬噸鋼所需能源以及人力資源。我們整理出厚壁不銹鋼管防腐四大措施,延長(zhǎng)鋼管的使用壽命,降低資源損耗。
1、改變環(huán)境的成分,添加一定的緩蝕劑
這種方法優(yōu)點(diǎn)明顯,由于具有生產(chǎn)用量少、見效快、效果明顯以及使用方法便利等,已廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中。此法局限在于對(duì)腐蝕介質(zhì)體積有要求,必須在有限體積下使用,并且在實(shí)際應(yīng)用中添加緩蝕劑很難進(jìn)行操作。
2、改善不銹鋼本質(zhì)
由于組成耐蝕合金的材料不同以及應(yīng)用的范圍不同,因此可以通過在金屬前期的冶金工程中添加特殊的合金元素,從而提高金屬耐腐蝕性。以厚壁不銹鋼管為例,在冶煉時(shí)加入一定量的鎳元素后,防腐蝕能力大大提高。這種方法選擇了優(yōu)秀的耐蝕材料,耐腐蝕效果明顯,但是缺點(diǎn)是投資巨大,而且會(huì)造成一些稀有金屬資源的浪費(fèi)。
3、形成保護(hù)層
為了避免不銹鋼焊管因?yàn)楸桓g而發(fā)生失效或破壞,可以先在金屬的表面形成一層保護(hù)層,使得被保護(hù)的金屬表面與腐蝕性介質(zhì)環(huán)境不直接接觸,具有優(yōu)異的效果。目前所應(yīng)用的形成保護(hù)層方法如下所示:表面磷化層、表面氧化層、非金屬涂層以及金屬保護(hù)層。保護(hù)層具有明顯的防銹效果,但是缺陷在于金屬表面涂覆保護(hù)層可能因?yàn)榻Y(jié)合力低而造成表面涂層剝落,在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中有局限性,不能從根本上提高材料的耐蝕性能。
4、電化學(xué)保護(hù)法
利用電化學(xué)原理方法,在厚壁不銹鋼管上進(jìn)行一定的處理,從而形成腐蝕電池的陰極,進(jìn)而減緩金屬腐蝕速率,防止被腐蝕而破壞失效,這種方法即為電化學(xué)保護(hù)法。理論上說,此方法在理論上能夠明顯改善腐蝕程度,但是由于操作復(fù)雜,甚至需要對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì),難以真正應(yīng)用,因而從根本上難以解決腐蝕問題。
眾所周知,當(dāng)鋼鐵材料發(fā)生失效時(shí)首當(dāng)其沖的部分是材料的表面,因此考慮用表面改性方法改善鋼鐵材料的表面成分,由于成分決定組織,組織決定性能,進(jìn)而改善了不銹鋼管材料表面的耐蝕性能、耐磨性等綜合性能,具備很好實(shí)用性以及非常深遠(yuǎn)的工業(yè)應(yīng)用前景。
為了節(jié)約相關(guān)資源,材料科技人員多年來致力于提高厚壁不銹鋼管耐腐蝕能力的研究,研制出防腐蝕方法,并收到一定成效。改變環(huán)境的成分,添加一定的緩蝕劑、改善金屬的本質(zhì)、形成保護(hù)層和電化學(xué)保護(hù)法,目前來說,以上厚壁不銹鋼管防腐四大措施均有一定的效果。
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