沿海电厂不锈钢防腐研究

李辉

山东电力建设第三工程有限公司  山东青岛 266100

摘要：不锈钢有着优良的机械性能以及耐腐蚀性能，大量应用于各个行业领域。然而，在沿

海电厂建设及运行过程中发现，这些不锈钢设备及材料由于种种原因，经常出现锈蚀情况， 这些锈蚀情况的出现，不仅影响美观，更重要的是对设备寿命的降低和运行造成极大安全隐患。

关键词：不锈钢盐雾腐蚀防护措施

1引言

不锈钢有着优良的机械性能以及耐腐蚀性能，大量应用于各个行业领域。沿海地区由于中高盐雾腐蚀环境的存在，普通碳钢材质耐蚀性差，防腐成本高，一些特殊系统和部位的材料对耐腐蚀要求高，不锈钢凭借优良的特性， 大量应用于这些系统和部位。然而，在电厂建设及运行过程中发现，这些不锈钢设备及材料由于种种原因，经常出现锈蚀情况，这些锈蚀情况的出现， 不仅影响美观，更重要的是对设备寿命的降低和运行造成极大安全隐患。

2不锈钢腐蚀原因

2.1不锈钢的耐腐蚀性能特点

不锈钢的耐蚀性依赖于其表面在腐蚀介质中形成的以铬的氧化物为主的

钝化膜，随着不锈钢中Cr%的提高，不锈钢的钝化性能提高，耐腐蚀性能也随之提高。不锈钢根据含铬量可分为两大类，一类是Cr ％在12％～17％的不锈钢，在大气中可自发钝化，主要用在大气、水及其他腐蚀性不太强的介质中，其腐蚀速率一般为0.1-1.0mm/a；一类是在腐蚀性较强的化学介质中，合金的Cr％需要在17％以上才能自发钝化，这类不锈钢又称“耐酸

钢”，其腐蚀速率一般小于0.1mm/a。

2.2不锈钢的腐蚀类型

不锈钢常见的腐蚀类型有以下几种：

2.2.1晶间腐蚀：不锈钢在腐蚀介质作用下，一般处于高温条件下，晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，“贫铬区”就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。

2.2.2点蚀：点蚀又称为孔蚀，是一种集中于不锈钢表面很小的范围并深入到不锈钢内部的腐蚀形态，而其地方几乎不腐蚀或腐蚀轻微。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。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。

2.3沿海电厂不锈钢设备及材料腐蚀主要原因

1材质的选择

例如，304 型不锈钢的优点在于成型容易，外表美观，但耐盐雾和海水腐蚀以及耐酸能力较差，如果使用在高盐雾腐蚀环境和化学车间内，容易出现锈蚀问题。2507双相不锈钢，它综合了许多铁素体钢和奥氏体钢最有益的性能, 由于其铬和钼的含量都很高,因此具有极好的抗点腐蚀,缝隙腐蚀和均匀腐蚀的能力，可直接用于接触海水。

2材料本身缺陷（生产制造缺陷）

相同标准相同牌号，不同产地的不锈钢，在相同腐蚀环境下，表现出不一样的耐腐蚀性能。经分析，因产地不同，拥有先进和严格生产工艺的不锈钢产品，耐腐蚀性能更优。

3外部自然环境影响

不锈钢设备或材料直接暴露在海洋大气环境，由于氯离子对不锈钢表面的钝化膜有极强的破坏作用，加上空气潮湿，使不锈钢设备存在高腐蚀风险。反之，室内环境就友好很多。这与现场不锈钢锈蚀，大多数也是发生在室外的情况也比较吻合。

4设备或材料存放状态

经统计，电厂建设过程中，现场存放状态差的不锈钢更易出现锈蚀问题。不锈钢设备或材料，缺少清洁维护以及必要的维护和保护，大量灰尘和金属粉尘与大气中的氯离子以及水汽结合，附着在不锈钢表面，长久累积，使得钝化膜造成破坏，出现锈蚀情况。

3不锈钢锈蚀防护措施

通过对不锈钢锈蚀的上述分析，不锈钢锈蚀防护措施可以从以下几个方面考虑。

3.1选择合适的材料

耐点蚀当量 PREN（Pitting Resistance Equivalent Number）是广泛用来定量评定与标示不锈钢综合耐腐蚀性能的方法，准确一点说，PREN 是用来评价不锈钢在氯化物环境中抵抗点蚀的能力。通常认为，当 PREN 超过32 时，可耐海水腐蚀。

PREN=Cr%+3.3（Mo+0.5W）%+16N%

表 1：电厂常用不锈钢耐点蚀当量（PREN）

牌号	Cr	Mo	N	PREN
430	17			17
444	18	2		24.6
304	18.5			18.5
316	17	2.1		23.9
317	19	3.25		29.7
2205	22	3	0.14	34.1
2507	25	4	0.3	43

在设计阶段，根据不锈钢的耐蚀性能、设计使用年限、使用环境和经济性综合考虑，沿海电厂不推荐使用 304 型不锈钢，316 型不锈钢材质中的 Mo 元素可以有效提高耐点蚀能力，耐腐蚀性能明显优于 304 型不锈钢。在点蚀

风险高的区域，可优先选用 316 型不锈钢材料。与海水接触的不锈钢，可以采用 2205、2507 等双相不锈钢材料。

3.2现场生产安装过程中不锈钢防护

1沿海电厂一般空气中氯离子含量较高，红海、阿拉伯海、印度洋沿岸的空气氯离子含量更高，加上空气湿度大，对不锈钢来说是极易发生锈蚀的环境，就需要经常对存放的不锈钢设备或材料擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥，或是使用合适的遮盖物对其进行封包，减少与外界空气接触。加工或安装过程中也会有油或油脂等物体附着在不锈钢表面，应及时进行清除。

2不锈钢件加工、安装时应避免对不锈钢件表面钝化层的损伤。如在加工操作平台铺橡胶垫，安装过程不得使用钢丝绳，需要使用吊带进行吊装运输。若发现有钝化层损伤，应及时进行二次钝化处理。

3避免加工及安装过程中，与碳钢材质直接接触，游离铁都会生锈并使不锈钢产生腐蚀。如不锈钢材料要与其它碳钢材料分开放置；交叉安装作业过程中，减少铁屑飞溅。加工、安装完成后，可采用 ASTMA380 中的铁锈试验法来检验不锈钢表面铁离子的存在情况，若有铁的存在，应用干净的纯水或硝酸对表面进行洗涤，直到深蓝色完全消失。处理过后的不锈钢表面应及时进行钝化处理。

4不锈钢制作前或制作过程中，若看到不锈钢产品或设备上生锈， 这说明表面受到严重污染。设备或材料投入使用前必须把锈清除掉，禁止使用钢丸、钢丝刷、普通打磨机进行处理，应使用专用工具处理。彻底清理过的表面应通过铁试验和/或水试验进行检验。清理过后，应及时进行钝化处理。

3.3电厂运维期间不锈钢设备或材料防护

在试运和运维期间，应对不锈钢设备或材料进行定期检查，及时维护， 清理表面杂物，延长钝化膜寿命。

3.4结语

不锈钢产品广泛应用与电厂，面对沿海电厂高盐雾腐蚀环境，通过对不锈钢设备及材料的全方位防护，可以对整个电厂美化有积极作用，也增加了不锈钢设备的寿命和机组运行的安全可靠性能。

4参考文献

［1］百度百科。