西安不锈钢材料在纯碱工业的使用(yòng)

西安不锈钢材料在纯碱工业的使用(yòng)

奥氏體(tǐ)不锈钢的使用(yòng)

在纯碱工业中使用(yòng)的不锈钢品种以奥氏體(tǐ)不锈钢和奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ)双相不锈钢為(wèi)主。其中奥氏體(tǐ)不锈钢中含钼的00Mo5(00Cr18Ni18Mo5)不锈钢、高镍钼904L(00Cr20Ni25Mo4)不锈钢及316L(00Cr18Ni12Mo2)不锈钢使用(yòng)*為(wèi)广泛，双相不锈钢主要有(yǒu)奥氏體(tǐ)——铁素體(tǐ)双相不锈钢3RE60(00Cr18Ni8Mo3Si2)和CD4Mcu铸造不锈钢这两种材料。

00Mo5不锈钢在纯碱中主要是作碳化塔的冷却管，它具有(yǒu)非常优越的抗孔蚀和缝隙腐蚀能(néng)力，甚至可(kě)以用(yòng)于接触海水介质的冷却小(xiǎo)管。但是该材料不是一个标准的不锈钢系列产品，市场上采購(gòu)较為(wèi)困难，其使用(yòng)受到一定程度的限制，没有(yǒu)大量推广使用(yòng)。

904L不仅具有(yǒu)高的铬镍含量，而且有(yǒu)很(hěn)高的Mo含量，具有(yǒu)比00Mo5不锈钢更好的耐蚀性，在纯碱生产中，904L表现出较好的耐腐蚀和抗点蚀能(néng)力。另外，904 L有(yǒu)很(hěn)好的冷热加工性。在欧洲904L在纯碱设备上被认為(wèi)具有(yǒu)与钛材相媲美的优异的耐蚀性能(néng)，在一些贫钛國(guó)家它被大量地用(yòng)于替代钛材在纯碱工业应用(yòng)。它不仅可(kě)以用(yòng)作板材成為(wèi)压力容器的壳體(tǐ)材料，也可(kě)以作為(wèi)锻件和铸件用(yòng)在换热器的管板和泵上。

除此以外316L、304等不锈钢也广泛的使用(yòng)在纯碱设备、管道、仪表及阀门等上面。

在与纯碱生产密切相关的苛化法烧碱多(duō)效蒸发的生产中，高浓度的NaOH含量45%、NaCl含量20%、温度150℃(沸腾)条件下用(yòng)0Cr18Ni9Ti不锈钢制作的泵阀用(yòng)不到1个月，而1Cr18Ni9Ti制作的管材，使用(yòng)寿命仅11个月。用(yòng)超纯铁素體(tǐ)不锈钢(000Cr26Mo1)在浓碱(42%-46%)生产線(xiàn)的蒸发器上，管壁腐蚀率仅為(wèi)0.018mm/a，使用(yòng)寿命超过10年。

双相不锈钢的使用(yòng)

3RE60(00Cr18Ni8Mo3Si2)是奥氏體(tǐ)——铁素體(tǐ)双相不锈钢，國(guó)外有(yǒu)的工厂将这种不锈钢用(yòng)于塔器的内件，如格栅、塔盘等，國(guó)内曾将该材料用(yòng)于氨碱的母液蒸馏塔蒸馏段，但投入运行后产生应力腐蚀破裂，经检查分(fēn)析，应力腐蚀破坏部位是在温度*高处。虽然双相不锈钢有(yǒu)着比碳含量相当的奥氏體(tǐ)不锈钢更好抗晶间腐蚀的能(néng)力，但双相不锈钢耐氯化物(wù)应力腐蚀性能(néng)与普通18-8奥氏體(tǐ)不锈钢相比，只有(yǒu)在低应力下才显示出一定的优越性，在高应力作用(yòng)下则區(qū)别不大或基本相同。因此用(yòng)此材料制成的母液蒸馏塔在使用(yòng)2年后塔壁出现裂纹，发生渗漏，使用(yòng)5年后各塔出现了30多(duō)处的泄漏点。裂缝与裂纹多(duō)出现在塔體(tǐ)的焊缝及热影响區(qū)，其中环焊缝热影响區(qū)的裂纹*多(duō)，严重处的裂纹呈向外放射状，导致内外穿孔，焊缝热影响區(qū)裂纹较集中，方向与焊缝平行且長(cháng)度与其相对应，局部筒體(tǐ)母材多(duō)处发生点腐蚀。分(fēn)析其产生原因认為(wèi)主要是氯化物(wù)的应力腐蚀破坏造成损坏，应力腐蚀破裂的原因主要是焊接应力，尤其是补焊造成的残余应力及设备制造时产生的结构应力二者叠加的应力源，同时在塔壁上结垢和干湿交替局部浓缩氯离子介质的作用(yòng)，从而产生应力腐蚀破坏。*后得出双相不锈钢不能(néng)承受在碱厂母液蒸馏的工况条件，对于该材料在纯碱中应用(yòng)，建议使用(yòng)温度不要超过80℃，且应在设计和制造时注意避免应力集中。这同样也说明，在工业生产中，适宜材料的选用(yòng)对生产的**、稳定、成本的降低来讲是极其重要的。

不锈钢的耐腐蚀，主要是靠Fe-Cr合金的钝化来实现的，不锈钢的钝化膜特别薄，大约1-10nm，膜并不十分(fēn)均匀，局部总有(yǒu)缺陷，因此，钝化膜很(hěn)容易遭受破坏，如化學(xué)破坏和机械破坏等，钝化膜的化學(xué)破坏主要是由于氯化物(wù)等侵蚀性阴离子与钝化膜交互作用(yòng)，导致点蚀，缝隙腐蚀和晶间腐蚀等局部腐蚀破坏。至于氯离子等对于钝化膜破坏的机理(lǐ)也是一个正在探讨的问题。钝化膜的机械破坏是由于腐蚀环境和机械力共同作用(yòng)的结果，在这种破坏形式中，卤化物(wù)离子起着重要作用(yòng)，因此针对不同的工况条件选用(yòng)适宜的材料是极其重要的。