波紋補(bǔ)償器選材與腐蝕的關(guān)系

文章來(lái)源：http://www.dingy176.cn 發(fā)布時(shí)間：2020-06-14 瀏覽次數(shù)：73

眾所周知，波紋補(bǔ)償器在應(yīng)用中隨著時(shí)間的變化或多或少都一定程度的腐蝕，尤其是煤氣管道更具腐蝕性。根據(jù)以前的煤氣氣體系統(tǒng)分析，腐蝕不僅是腐蝕的一種形式，而且還存在多種腐蝕形式，主要是均勻腐蝕，其次是點(diǎn)蝕，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕，腐蝕疲勞等。

過(guò)去，通過(guò)增加腐蝕裕度，增加管的壁厚或增加金屬補(bǔ)償器的壁厚來(lái)解決該問(wèn)題，這引起了許多問(wèn)題，例如過(guò)大的彈性反作用力和難以設(shè)置管架的問(wèn)題。現(xiàn)在，使用波紋管補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償。如果波紋管由碳鋼制成，則碳鋼具有抗均勻腐蝕的能力。波紋管不能過(guò)度增加腐蝕余量。厚度增加剛度值就太大。同樣存有問(wèn)題，為了解決這個(gè)問(wèn)題，選擇了具有更好的均勻耐腐蝕性的奧氏體不銹鋼，但是存在多種類型的奧氏體不銹鋼，并且一些奧氏體不銹鋼具有點(diǎn)腐蝕，晶體腐蝕，應(yīng)力腐蝕和露點(diǎn)腐蝕。久安波紋補(bǔ)償器廠家建議在面對(duì)這個(gè)問(wèn)題就要求我們選擇合理的材料，并且在波紋管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中也要考慮這個(gè)問(wèn)題。

1、點(diǎn)腐蝕與選材.

點(diǎn)蝕的原因是金屬表面的電化學(xué)不均勻性。這種不均勻性的原因很多，例如材料鈍化膜的破壞，金屬材料本身的不均勻組織或冷加工?；瘜W(xué)不均勻性。對(duì)于奧氏體不銹鋼，抗點(diǎn)蝕的能力取決于其表面形成的鉻。鈍化膜的致密性，即任何破壞鈍化膜的介質(zhì)，都會(huì)在腐蝕性氣體系統(tǒng)的介質(zhì)中引起Hs，Cl等的存在，從而破壞鈍化膜的成分。因此，選擇哪種奧氏體不銹鋼非常重要。通常，由奧氏體不銹鋼（例如1Cr18Ni9Ti，SUS304和SUS321）形成的鈍化膜不致密，并且在氣體系統(tǒng)中容易損壞，因此耐點(diǎn)蝕性不好。 SUS316L的鈍化非常緊湊，不易損壞，并且具有出色的抗點(diǎn)蝕性。因此，更適合將該材料用作波紋管的材料。點(diǎn)蝕也與材料的表面狀態(tài)有關(guān)，與光滑表面相比，點(diǎn)蝕更易于發(fā)生點(diǎn)蝕。因此，波紋管的表面不應(yīng)有越來(lái)越嚴(yán)重的劃痕。此外，通過(guò)冷軋工藝制成的波紋管會(huì)導(dǎo)致材料不均勻，從而導(dǎo)致點(diǎn)蝕，晶間腐蝕和材料選擇。

由于波紋管由奧氏體不銹鋼制成，因此必須考慮晶間腐蝕。引起晶間腐蝕的原因很多。最重要的是波紋管的焊接工藝。由于焊接熱影響區(qū)，如果在450°C—800°C的溫度范圍內(nèi)的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)形成Cr23C6的化合物。沉淀在晶界處。在晶界附近產(chǎn)生耐蝕性，因此耐蝕性大大降低。另外，氣體介質(zhì)中的諸如硫化物之類的腐蝕介質(zhì)極易發(fā)生晶間腐蝕。為了防止發(fā)生晶間腐蝕，應(yīng)焊接波紋管。控制焊接速度并快速通過(guò)450°C—800°C的溫度范圍。另外選擇高含量和低碳含量的奧氏體不銹鋼（例如SUS316L）來(lái)制造波紋管。

3、應(yīng)力腐蝕與選材.

應(yīng)力腐蝕破壞是應(yīng)力與化學(xué)介質(zhì)協(xié)同作用下引起的金屬腐蝕斷裂應(yīng)力腐蝕有三個(gè)特征一是必須要有應(yīng)力的存在．特別是拉伸應(yīng)力分量的存在，壓應(yīng)力不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕l二是特定的腐蝕介質(zhì)如s、so、a一等{三是應(yīng)力腐蝕斷裂速度很快，呈脆性斷裂，危害性很大。由于波紋補(bǔ)償器在使用過(guò)程中，應(yīng)力肯定是存在的，而馬鋼煤氣介質(zhì)中又肯定存在這種產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)條件，因而應(yīng)力腐蝕必然會(huì)存在。這就要求我們對(duì)波紋管選材慎重考慮。一般說(shuō)，1Cr18Ni9Ti、SUS304、SUS321這些材質(zhì)因含碳量較高，鈍化膜易遭破壞且再鈍化的速度較慢，因而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕傾向性大。SUS316L這種材料含碳量低，鈍化膜不易遭破壞且再鈍化的速度快，所以產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕傾向性小，因此，我們認(rèn)為煤氣系統(tǒng)用SUS316L材料制造波紋管較為合適。當(dāng)然還有其它材料可選，如因可鉻鎳、B3I5、FN等，但價(jià)格較為昂貴，不宜選用。

4、露點(diǎn)腐蝕與選材.

由于煤氣系統(tǒng)介質(zhì)溫度通?！?O℃，這種溫度處于露點(diǎn)溫度以下，因此，管道中必然會(huì)存在結(jié)露及冷凝液體。表面上看LDG和BFG系統(tǒng)介質(zhì)腐蝕性不強(qiáng)．腐蝕介質(zhì)的濃度很低，似乎不存在腐蝕問(wèn)題。實(shí)際則不然，正因?yàn)楣艿乐幸蚪Y(jié)露造成冷凝液體，而這些液體濃縮了腐蝕介質(zhì)，造成腐蝕介質(zhì)的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體中的腐蝕介質(zhì)濃度，因而各種形式的腐蝕仍然存在。因此，上述兩系統(tǒng)用的波紋管補(bǔ)償器建議也采用SUS316L材料制造?？傊诿簹庀到y(tǒng)中腐蝕是肯定存在的，而且腐蝕形式也是多種多樣的，除上述幾種腐蝕形式外，還有腐蝕疲勞、微電腐蝕等等，在此不一一討論。只要材料選擇準(zhǔn)確，一般這些腐蝕是可以克服或減緩的。