奧氏體不銹鋼管在石化裝置中應用非常廣泛,具較好的防腐性能。在常用的一些防腐標準中,如:GB50727《工業設備及管道防腐蝕工程施工質量驗收規范》、SH/T 3022《石油化工設備和管道涂料防腐蝕設計標準》、GB/T 50046《工業建筑防腐蝕設計規范》、HG/T20679《化工設備管道外防腐設計規定》、DL/T5072《火力發電廠保溫涂漆設計規程》、GB50235《工業金屬管道工程施工及驗收規范》,均認不銹鋼的防腐性能,沒有提到“不銹鋼涂漆”的要求,其中SH/T 3022和GB 50235提到不銹鋼表面不涂漆;HG/T 20679中列明的防腐規定范圍不包括不銹鋼。
HG/T 20679中提到,有絕熱要求的碳鋼、低合金鋼設備和管道表面應涂刷防腐底漆,可不涂刷面漆。奧氏體不銹鋼設備和管道在采用含有硫或氯離子的絕熱材料絕熱時,宜涂刷防腐底漆。在堿性絕熱材料下應采用合成樹脂底漆,不宜采用油性底漆。
奧氏體不銹鋼“不銹”的原因。對于奧氏體不銹鋼,在不銹鋼中要加入一定量的鎳,其主要功能是在室溫及低于室溫的條件下,使鋼的奧氏體結構穩定化。不銹鋼的防腐有賴于表面形成的鈍化膜,鉻是使不銹鋼能夠“不銹”的關鍵合金元素,一般鋼中需要添加10.5%以上的鉻來形成保護性氧化膜,并使不銹鋼具有耐腐蝕性能以及銀色、明亮的外觀。氧化膜在不銹鋼自身表面產生,是一層以氧化鉻為主,保護性很強的薄膜,使自身抗腐蝕性能增強。比如,304不銹鋼(gang)中鎳含量為8%以上,含鉻18%以上,通常稱作18/8,是使用最為廣泛的不銹鋼。
奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)“銹(xiu)(xiu)”的(de)(de)(de)情況。對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)“不(bu)銹(xiu)(xiu)”產(chan)(chan)生主要(yao)貢獻的(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)膜,在(zai)環境中的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)能力減小時,將由(you)(you)鈍態(tai)轉化(hua)(hua)為(wei)活(huo)態(tai),腐蝕(shi)(shi)顯著增(zeng)加(jia),如在(zai)非氧化(hua)(hua)性酸(suan)(硫酸(suan)、鹽酸(suan)、熱磷酸(suan)等)中,其耐腐蝕(shi)(shi)性會降低,某些(xie)侵蝕(shi)(shi)性陰離子(zi)(zi),比如氯離子(zi)(zi)對(dui)鈍化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)局部破壞;在(zai)海洋大(da)氣區(qu),由(you)(you)于(yu)海鹽中CaCl和(he)MgCl,吸潮性強,存(cun)留(liu)在(zai)金屬表面上(shang)形(xing)成(cheng)強腐蝕(shi)(shi)介(jie)質濕膜,當晝夜或季節氣候變化(hua)(hua)大(da)時尤為(wei)明顯,海鹽粒子(zi)(zi)為(wei)氯化(hua)(hua)物,滲透(tou)腐蝕(shi)(shi)強,可以滲進鈍化(hua)(hua)膜,腐蝕(shi)(shi)底材,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)會因(yin)其而產(chan)(chan)生點蝕(shi)(shi);另(ling)外(wai),奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)溫度50℃以上(shang),容易(yi)產(chan)(chan)生氯離子(zi)(zi)引起的(de)(de)(de)應力腐蝕(shi)(shi)開裂。
在沿海地區的不銹鋼設備(bei)和管(guan)道(dao)須要進行外部(bu)涂漆,形成防腐(fu)保護。在國(guo)內外一(yi)些標(biao)準有要求(qiu):
①. NACE SP 0108 Corrosion Control Of Off. Shore Structures By Protective Coatings中指出不(bu)銹鋼在(zai)含(han)氯離子的環境中,易(yi)受到(dao)縫隙腐(fu)蝕(shi)(shi)和應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)的情(qing)況(kuang),須要進行涂漆,且(qie)應(ying)控制(zhi)漆中的氯離子含(han)量。
②. EN 1473Installation And Equipment For Liquefied Natural Gas 中(zhong)有明確的(de)(de)要(yao)求(qiu),在奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼表面(mian)涂漆(qi)分(fen)為底漆(qi)、中(zhong)間漆(qi)、面(mian)漆(qi)三層,而且要(yao)求(qiu)涂漆(qi)防腐中(zhong)考慮含鹽的(de)(de)腐蝕性氣體(ti)的(de)(de)影響。
③. 在NFPA 59A液化天然氣(qi)(LNG)生(sheng)產、儲存和裝(zhuang)運標準中指出:在儲存、施工、制造(zao)、試驗(yan)和使(shi)用(yong)的(de)過程中,應保護奧氏(shi)體不銹鋼(gang)和鋁合(he)金,使(shi)腐蝕性大氣(qi)和工業品引起的(de)腐蝕和點蝕減到最小。
④. 海洋環境中的石油行業的腐蝕控制可參照SY/T 10042《海上生產平臺管道系統設計和安裝的推薦作法》、SY/T 10037《海底管道系統規范》。在SY/T 10042《海上生產平臺管道系統設計和安裝的推薦作法》中指出含有水及氯化物的工藝流體,特別是有氧的存在和溫度超過60℃時,可能使敏感性材料產生裂紋,包括高合金鋼和不銹鋼,例如AISI 300系列的奧氏體不銹鋼。
⑤. SY/T 10037《海底管道系統規范》中指出在輸送流體中含有水、氧和氯化物的情況下,奧氏體不銹鋼可能對局部腐蝕及硫化物應力裂紋比較敏感,應考慮特定環境下材料的抗腐蝕性能。
防腐保護方法,不銹鋼管子管件需要進行適當的防腐保護。不銹鋼表面進行涂漆防腐,不銹鋼具有自身的特性,所以相比較于普通碳鋼,其所用油漆、表面處理等方面都應該有特殊注意的地方,比如以下幾點:①. 油漆要滿足工作溫度的需要;②. 油漆中不含有鋅、鉛、鐵的氧化物等;③. 控制油漆中金屬色素、硫、氯化物等會對不銹鋼產生不利影響的成分。如在NACE SP 0108標準中,要求環氧樹脂漆中的可滲透氯化物要控制在不超過10mg/kg,并要求漆的配方中不能含有金屬鋅。