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316不銹鋼管在加工中的性能分析

316L不銹鋼管表面制備了氧化鈦層作為擴散阻擋層。通過氫氣高溫燒結提高氧化鈦層與多孔不銹鋼載體間的結合強度。氧化鈦修飾多孔不銹鋼管的平均孔徑為1.1μm。采用化學鍍方法在氧化鈦修飾多孔不銹鋼管表面制備了鈀膜。通過掃描電鏡-能譜分析(SEM-EDS)和X射線衍射(XRD)表征了鈀膜的結構、形貌和成分分布。用“基準水樣”和方差分析方法較全面的鑒別了對選材有影響的冷卻水成分,結果表明,HCO3-的緩蝕作用非常顯著,與SO42-相當;當NO3-濃度小于37mg/L時,緩蝕作用不顯著,當NO3-濃度大于37mg/L時,NO3-的緩蝕作用大幅度陡升到析氧電位附近;鹵素離子F-的作用不顯著。用極化曲線、EIS、Rp、SEM和EDS等方法研究了冷卻水中不銹鋼鈍化和點蝕的特征及不銹鋼管腐蝕狀態的監測方法。發現:可用Rp數值大小監測不銹鋼管的腐蝕狀態,以10kΩ·cm2為界,判別不銹鋼管是否發生了點蝕,該方法簡單、方便、可靠;2個容抗弧不是點蝕的唯一特征,也可能是1個較扁的容抗弧;用EIS監測不銹鋼的點蝕狀態,很難滿足穩定性要求;Cl-的作用有時間效應,超高Cl-濃度的短期(1-2個月)作用一般不會引起不銹鋼管點蝕,但是隨著時間延長,耐蝕性能會下降,點蝕和活化的概率不斷增大。在上述研究的基礎上,改進了現有的選材方法:1)河口水選材點蝕試驗應用Cl-最大月均濃度而不是最大濃度,兩者可相差數千毫克/升,溫度用對應時期的冷卻水最高溫度而不是最高溫度,按正態分布用樣本容量n≥8的小樣本統計推斷方法求取Cl-最大月均濃度;2)緩蝕性離子不僅要考慮SO42-,還要考慮HCO3-和NO3-,可將HCO3-濃度換算成SO42-濃度。通過點蝕電位法及技術經濟性能的比較研究,篩選出了選材導則中沒有的高性價比的新型鐵素體不銹鋼管SSF-53和SSF-4。SSF-53的耐點蝕性能介于超級不銹鋼和317L之間,可用于Cl-濃度≥5000mg/L的冷卻水;SSF-4的耐點蝕性能介于317L和316L之間,可用于Cl-濃度≥1000mg/L的冷卻水。擴大了選擇范圍,填補了技術空白。多孔不銹鋼管表面鈀膜致密,厚度為5μm,為單一面心立方相。鈀膜與氧化鈦層結合緊密。對多孔不銹鋼管表面鈀膜進行了氫滲透性能測試,鈀膜與多孔不銹鋼載體未發生元素互擴散。在723 K、0.5 MPa壓差條件下,凝汽器是電廠熱力循環的冷端,凝汽器換熱管腐蝕泄漏以及由此引發的鍋爐爆管、爐前系統腐蝕、汽輪機結垢等是電廠運行中常見的事故,對整個電廠的安全經濟運行有著重大影響,對投資和運行維修費用的影響也不容忽視。本課題的目的就是通過調查、統計分析和試驗研究,分析不銹鋼管凝汽器的主要腐蝕失效形態、原因和機理,掌握凝汽器冷卻水的主要腐蝕影響因子及其變化規律,探索不銹鋼管鈍化和點蝕的特征及其監測方法,改進現有的選材方法,合理選擇凝汽器換熱管材料,改進現有的質量標準和條款,避免或者減少凝汽器腐蝕泄漏,提高凝汽器和電廠的安全經濟性能。通過對電廠、凝汽器及換熱管制造商的大量調查,搜集了各種不銹鋼管凝汽器、換熱器的失效案例。
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