波紋補償器選材與腐蝕的關系

文章來源：http://www.cnsmq.com.cn 發布時間：2020-06-14 瀏覽次數：93

眾所周知，波紋補償器在應用中隨著時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。根據以前的煤氣氣體系統分析，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，其次是點蝕，晶間腐蝕，應力腐蝕，腐蝕疲勞等。

過去，通過增加腐蝕裕度，增加管的壁厚或增加金屬補償器的壁厚來解決該問題，這引起了許多問題，例如過大的彈性反作用力和難以設置管架的問題。現在，使用波紋管補償器進行補償。如果波紋管由碳鋼制成，則碳鋼具有抗均勻腐蝕的能力。波紋管不能過度增加腐蝕余量。厚度增加剛度值就太大。同樣存有問題，為了解決這個問題，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腐蝕，晶體腐蝕，應力腐蝕和露點腐蝕。久安波紋補償器廠家建議在面對這個問題就要求我們選擇合理的材料，并且在波紋管結構的設計中也要考慮這個問題。

1、點腐蝕與選材.

點蝕的原因是金屬表面的電化學不均勻性。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。化學不均勻性。對于奧氏體不銹鋼，抗點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，都會在腐蝕性氣體系統的介質中引起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，并且在氣體系統中容易損壞，因此耐點蝕性不好。 SUS316L的鈍化非常緊湊，不易損壞，并且具有出色的抗點蝕性。因此，更適合將該材料用作波紋管的材料。點蝕也與材料的表面狀態有關，與光滑表面相比，點蝕更易于發生點蝕。因此，波紋管的表面不應有越來越嚴重的劃痕。此外，通過冷軋工藝制成的波紋管會導致材料不均勻，從而導致點蝕，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，如果在450°C—800°C的溫度范圍內的停留時間過長，則會形成Cr23C6的化合物。沉淀在晶界處。在晶界附近產生耐蝕性，因此耐蝕性大大降低。另外，氣體介質中的諸如硫化物之類的腐蝕介質極易發生晶間腐蝕。為了防止發生晶間腐蝕，應焊接波紋管。控制焊接速度并快速通過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）來制造波紋管。

3、應力腐蝕與選材.

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

4、露點腐蝕與選材.

由于煤氣系統介質溫度通常≤6O℃，這種溫度處于露點溫度以下，因此，管道中必然會存在結露及冷凝液體。表面上看LDG和BFG系統介質腐蝕性不強．腐蝕介質的濃度很低，似乎不存在腐蝕問題。實際則不然，正因為管道中因結露造成冷凝液體，而這些液體濃縮了腐蝕介質，造成腐蝕介質的濃度遠遠大于氣體中的腐蝕介質濃度，因而各種形式的腐蝕仍然存在。因此，上述兩系統用的波紋管補償器建議也采用SUS316L材料制造。總之在煤氣系統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。只要材料選擇準確，一般這些腐蝕是可以克服或減緩的。