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西安不銹鋼材料在純堿工業(yè)的使用

日期:2025-04-25 21:57
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摘要:西安不銹鋼材料在純堿工業(yè)中使用的不銹鋼品種以?shī)W氏體不銹鋼和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼為主。其中奧氏體不銹鋼中含鉬的00Mo5(00Cr18Ni18Mo5)不銹鋼、高鎳鉬904L(00Cr20Ni25Mo4)不銹鋼及316L(00Cr18Ni12Mo2)不銹鋼使用*為廣泛,雙相不銹鋼主要有奧氏體——鐵素體雙相不銹鋼3RE60(00Cr18Ni8Mo3Si2)和CD4Mcu鑄造不銹鋼這兩種材料。


西安不銹鋼材料在純堿工業(yè)的使用

奧氏體不銹鋼的使用

在純堿工業(yè)中使用的不銹鋼品種以?shī)W氏體不銹鋼和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼為主。其中奧氏體不銹鋼中含鉬的00Mo5(00Cr18Ni18Mo5)不銹鋼、高鎳鉬904L(00Cr20Ni25Mo4)不銹鋼及316L(00Cr18Ni12Mo2)不銹鋼使用*為廣泛,雙相不銹鋼主要有奧氏體——鐵素體雙相不銹鋼3RE60(00Cr18Ni8Mo3Si2)CD4Mcu鑄造不銹鋼這兩種材料。

00Mo5不銹鋼在純堿中主要是作碳化塔的冷卻管,它具有非常優(yōu)越的抗孔蝕和縫隙腐蝕能力,甚至可以用于接觸海水介質(zhì)的冷卻小管。但是該材料不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼系列產(chǎn)品,市場(chǎng)上采購(gòu)較為困難,其使用受到一定程度的限制,沒(méi)有大量推廣使用。

904L不僅具有高的鉻鎳含量,而且有很高的Mo含量,具有比00Mo5不銹鋼更好的耐蝕性,在純堿生產(chǎn)中,904L表現(xiàn)出較好的耐腐蝕和抗點(diǎn)蝕能力。另外,904 L有很好的冷熱加工性。在歐洲904L在純堿設(shè)備上被認(rèn)為具有與鈦材相媲美的優(yōu)異的耐蝕性能,在一些貧鈦國(guó)家它被大量地用于替代鈦材在純堿工業(yè)應(yīng)用。它不僅可以用作板材成為壓力容器的殼體材料,也可以作為鍛件和鑄件用在換熱器的管板和泵上。

除此以外316L、304等不銹鋼也廣泛的使用在純堿設(shè)備、管道、儀表及閥門(mén)等上面。

在與純堿生產(chǎn)密切相關(guān)的苛化法燒堿多效蒸發(fā)的生產(chǎn)中,高濃度的NaOH含量45%NaCl含量20%、溫度150(沸騰)條件下用0Cr18Ni9Ti不銹鋼制作的泵閥用不到1個(gè)月,而1Cr18Ni9Ti制作的管材,使用壽命僅11個(gè)月。用超純鐵素體不銹鋼(000Cr26Mo1)在濃堿(42%-46%)生產(chǎn)線的蒸發(fā)器上,管壁腐蝕率僅為0.018mm/a,使用壽命超過(guò)10年。

雙相不銹鋼的使用

3RE60(00Cr18Ni8Mo3Si2)是奧氏體——鐵素體雙相不銹鋼,國(guó)外有的工廠將這種不銹鋼用于塔器的內(nèi)件,如格柵、塔盤(pán)等,國(guó)內(nèi)曾將該材料用于氨堿的母液蒸餾塔蒸餾段,但投入運(yùn)行后產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂,經(jīng)檢查分析,應(yīng)力腐蝕破壞部位是在溫度*高處。雖然雙相不銹鋼有著比碳含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼更好抗晶間腐蝕的能力,但雙相不銹鋼耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能與普通18-8奧氏體不銹鋼相比,只有在低應(yīng)力下才顯示出一定的優(yōu)越性,在高應(yīng)力作用下則區(qū)別不大或基本相同。因此用此材料制成的母液蒸餾塔在使用2年后塔壁出現(xiàn)裂紋,發(fā)生滲漏,使用5年后各塔出現(xiàn)了30多處的泄漏點(diǎn)。裂縫與裂紋多出現(xiàn)在塔體的焊縫及熱影響區(qū),其中環(huán)焊縫熱影響區(qū)的裂紋*多,嚴(yán)重處的裂紋呈向外放射狀,導(dǎo)致內(nèi)外穿孔,焊縫熱影響區(qū)裂紋較集中,方向與焊縫平行且長(zhǎng)度與其相對(duì)應(yīng),局部筒體母材多處發(fā)生點(diǎn)腐蝕。分析其產(chǎn)生原因認(rèn)為主要是氯化物的應(yīng)力腐蝕破壞造成損壞,應(yīng)力腐蝕破裂的原因主要是焊接應(yīng)力,尤其是補(bǔ)焊造成的殘余應(yīng)力及設(shè)備制造時(shí)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力二者疊加的應(yīng)力源,同時(shí)在塔壁上結(jié)垢和干濕交替局部濃縮氯離子介質(zhì)的作用,從而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破壞。*后得出雙相不銹鋼不能承受在堿廠母液蒸餾的工況條件,對(duì)于該材料在純堿中應(yīng)用,建議使用溫度不要超過(guò)80℃,且應(yīng)在設(shè)計(jì)和制造時(shí)注意避免應(yīng)力集中。這同樣也說(shuō)明,在工業(yè)生產(chǎn)中,適宜材料的選用對(duì)生產(chǎn)的**、穩(wěn)定、成本的降低來(lái)講是極其重要的。

不銹鋼的耐腐蝕,主要是靠Fe-Cr合金的鈍化來(lái)實(shí)現(xiàn)的,不銹鋼的鈍化膜特別薄,大約1-10nm,膜并不十分均勻,局部總有缺陷,因此,鈍化膜很容易遭受破壞,如化學(xué)破壞和機(jī)械破壞等,鈍化膜的化學(xué)破壞主要是由于氯化物等侵蝕性陰離子與鈍化膜交互作用,導(dǎo)致點(diǎn)蝕,縫隙腐蝕和晶間腐蝕等局部腐蝕破壞。至于氯離子等對(duì)于鈍化膜破壞的機(jī)理也是一個(gè)正在探討的問(wèn)題。鈍化膜的機(jī)械破壞是由于腐蝕環(huán)境和機(jī)械力共同作用的結(jié)果,在這種破壞形式中,鹵化物離子起著重要作用,因此針對(duì)不同的工況條件選用適宜的材料是極其重要的。

 

 

 

 

 

 

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