管道过滤器在海水中运行的主要问题是腐蚀,而腐蚀的类型主要是点蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀,腐蚀的原因分析如下。
1)不锈钢点蚀的机理:中性溶液中的离子(如C1)作用于不锈钢表面钝化膜,使表面钝化膜局部破坏而露出基体金属,则露出的基体金属在溶液中迅速溶解而发生局部腐蚀。点蚀分为开放型点蚀和密闭型点蚀。
① 开放型点蚀由于蚀孔内的溶液易于流至外部,蚀孔内表面发生再钝化而使点蚀终止,故开放型点蚀一般不会出现穿孔的现象。图4为典型的开放型点蚀。
② 管道过滤器密闭型点蚀由于Cl一由外部向蚀孔内侵入与浓缩,溶液的pH值降低,则点蚀将不断的发展,并最终出现腐蚀穿孔。图1和图2均为典型的密闭型点蚀。图1发生点蚀的位置为过滤器传动轴的背水面,由于该部位水流速度极低,此条件下点蚀易于形成。图2发生点蚀穿孔的位置位为过滤器人孔门人口处的踏步处。由于踏步为角钢直接焊接在过滤器筒体上,在角钢与筒体的焊缝背面,海水流动的速度极小,在此条件下易于形成点蚀;随着点蚀的不断深入,点蚀区域的海水pH值不断下降,促使点蚀进一步加剧,最终导致过滤器筒体腐蚀穿孔。
管道过滤器由于缝隙内外氧的浓度存在差异,从而形成氧浓差电池。氧浓差电池发生时,处于钝态的不锈钢的某些不均一部分先发生溶解,此为氧浓差电池的阳极反应,阴极反应则是消耗氧的反应。随着反应的进行,缝隙内氧的含量减少,阴极反应受到抑制,生成的OH一减少。为了维持缝隙内的电中性,Cl一从缝隙外部向内渗入,与金属离子生成金属盐,而金属盐的水解将导致缝隙内的pH值降低,从而使腐蚀发展下去。图3中所示的环状腐蚀坑为明显的缝隙腐蚀的结果。
管道过滤器的排污口法兰的腐蚀原因是由于排污口法兰的材质为316L(00Crl7Ni14Mo2)不锈钢,而下游的排污管的材质为51D(ASTM B690UNS NO8367)超级奥氏体不锈钢,51D超级奥氏体合金的电极电位比316L不锈钢的电极电位高,在海水环境中,51D超级奥氏体不锈钢与316L不锈钢管形成了腐蚀电池,316L不锈钢因为电位低而成为阳极,金属变成离子,316L不锈钢受到严重的腐蚀。
管道过滤器的腐蚀缺陷采取的措施对于管道过滤器出现的腐蚀缺陷,根据腐蚀产生的原因及类型,分别采取了有针对性的处理措施及预防措施。对于有严重腐蚀的零部件,使用备件进行更换。由于过滤器齿轮箱已经严重腐蚀,没有修理的价值,故厂家提供新的齿轮箱进行更换。
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