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)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)“銹(xiu)(xiu)”的情況。對不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)“不(bu)銹(xiu)(xiu)”產(chan)(chan)生(sheng)主要貢獻的鈍(dun)化膜,在(zai)(zai)環境中(zhong)(zhong)的氧化能(neng)力減小時(shi),將(jiang)由鈍(dun)態(tai)轉化為活(huo)態(tai),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)顯(xian)著增(zeng)加,如在(zai)(zai)非(fei)氧化性酸(suan)(硫(liu)酸(suan)、鹽酸(suan)、熱磷酸(suan)等)中(zhong)(zhong),其耐腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性會降低(di),某(mou)些侵蝕(shi)(shi)(shi)性陰離子(zi)(zi),比如氯離子(zi)(zi)對鈍(dun)化膜的局(ju)部破壞(huai);在(zai)(zai)海(hai)(hai)洋大氣區,由于海(hai)(hai)鹽中(zhong)(zhong)CaCl和(he)MgCl,吸潮(chao)性強(qiang),存留在(zai)(zai)金(jin)屬表面上形成強(qiang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質濕(shi)膜,當晝夜或(huo)季節氣候(hou)變化大時(shi)尤為明顯(xian),海(hai)(hai)鹽粒子(zi)(zi)為氯化物,滲(shen)透腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)強(qiang),可以(yi)滲(shen)進(jin)鈍(dun)化膜,腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)底材,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)會因其而(er)產(chan)(chan)生(sheng)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi);另外,奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)溫度50℃以(yi)上,容易(yi)產(chan)(chan)生(sheng)氯離子(zi)(zi)引(yin)起的應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂。
在沿海地區的不銹鋼設(she)備和管道須(xu)要進行外部涂(tu)漆(qi),形成(cheng)防(fang)腐保護(hu)。在國內外一些標準有要求(qiu):
①. NACE SP 0108 Corrosion Control Of Off. Shore Structures By Protective Coatings中指出不銹鋼在含氯離子的環境中,易(yi)受到縫隙腐(fu)蝕和應力腐(fu)蝕的情(qing)況,須要(yao)進行(xing)涂(tu)漆(qi),且(qie)應控制漆(qi)中的氯離子含量。
②. EN 1473Installation And Equipment For Liquefied Natural Gas 中(zhong)(zhong)有明(ming)確(que)的要(yao)求,在奧氏體不銹鋼(gang)表面(mian)涂(tu)漆(qi)(qi)分(fen)為(wei)底漆(qi)(qi)、中(zhong)(zhong)間(jian)漆(qi)(qi)、面(mian)漆(qi)(qi)三(san)層,而且要(yao)求涂(tu)漆(qi)(qi)防腐(fu)中(zhong)(zhong)考慮含鹽的腐(fu)蝕性氣體的影響。
③. 在NFPA 59A液化天然氣(qi)(LNG)生(sheng)產(chan)、儲存和(he)(he)(he)裝運標(biao)準中指出:在儲存、施(shi)工、制造、試(shi)驗和(he)(he)(he)使用的(de)過程(cheng)中,應保(bao)護奧氏體不銹(xiu)鋼和(he)(he)(he)鋁合金,使腐蝕性大(da)氣(qi)和(he)(he)(he)工業品引(yin)起的(de)腐蝕和(he)(he)(he)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。