不銹鋼管深海腐蝕條件下的點蝕研究分析報告

 點蝕是不銹鋼管局部腐蝕的一種主要形式。不銹鋼管表面的鈍化膜由于鋼種存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等的不均一性，使鈍化膜在這些地方較為脆弱，當(dāng)存在氯離子和氧化性鹽這類去極化劑時鈍化膜修復(fù)能力下降，氯離子穿透鈍化膜，使金屬表面產(chǎn)生鈍化-活化狀態(tài)，破壞的部分便形成為活化的陽極，周圍區(qū)成為陰極區(qū)，從而形成大陰極小陽極而加速腐蝕。

 對不銹鋼管來說，表層海水中點蝕比在深層海水處腐蝕發(fā)生的更迅速、更嚴(yán)重。不銹鋼管的腐蝕速率隨著深度的增加逐漸減小，并且腐蝕速率數(shù)值相差不大。浙江至德鋼業(yè)有限公司研究了不銹鋼管在阿拉伯海1000米深度以上腐蝕速率隨深度的變化情況，結(jié)果表明，不銹鋼管腐蝕速率隨深度的增加逐漸減小。至德鋼業(yè)研究了不銹鋼管在印度洋海域500、1200、3500和5100米處的腐蝕情況，結(jié)果顯示，暴露168天后，腐蝕速率幾乎為零，原因是表面的鈍化膜降低了金屬腐蝕速率。測試了AISI 300和400系列不銹鋼管在1000、1500和2000米的海水深度對金屬的腐蝕并沒有明顯的影響。

 不銹鋼管點蝕隨深度增加而降低的原因主要有兩個：一是深海條件下，不銹鋼管在較高的溶解氧含量和較低含鹽量條件下腐蝕降低。在深海腐蝕的各個因素中，溶解氧濃度比含鹽量更起主導(dǎo)作用，當(dāng)存在氯離子和氧化性鹽這類去極化劑時最可能發(fā)生點蝕，氧化性環(huán)境既是保持鈍性的必要條件，也是產(chǎn)生點蝕的有利條件，在深海條件下由于溶解氧濃度含量較高，形成鈍化膜，使金屬鈍化，從而保護了金屬。二是溫度和含鹽量是使不銹鋼管在淺海中腐蝕比深海嚴(yán)重的另一原因。淺海中由于高含鹽量使不銹鋼管更容易腐蝕，溫度也加劇了腐蝕的發(fā)生，這是因為隨深度的降低，溫度逐漸升高，氯離子更容易穿透鈍化膜促使腐蝕的發(fā)生。浙江至德鋼業(yè)有限公司研究阿拉伯海在1000米以上的溫度值是2900米以下溫度的3～4倍，溫度升高，腐蝕加重。在深海條件下，不銹鋼管表面幾乎沒有腐蝕發(fā)生，因此鈍化膜幾乎是完好無損的。在深海條件下，溫度1.6～6.4℃，溫度較低，氯離子穿透鈍化膜的能力較弱，綜合這兩個條件，不銹鋼管在淺海中比深海處腐蝕更為嚴(yán)重。

 在不銹鋼管表面只有少量的氧就能維持鈍化狀態(tài)，在深海中，就是接近海床處氧對鈍化膜的形成也是足夠的。在深海正常的溫度下并不是生成真正的氧化物薄層，而是形成鈍化膜。氧化物薄膜是連續(xù)的、無孔的、不可溶的，并且在破損條件下有自修復(fù)的能力，但是在鈍化狀態(tài)下，金屬維持極低的腐蝕速率，并且一旦鈍化膜破壞，鈍化膜并沒有自恢復(fù)能力，因此不銹鋼管若在深海條件下保持耐腐蝕狀態(tài)，氧的存在是必要的。材料點蝕由于氯離子濃度的增大和溫度的升高性能下降，因此需要選擇合理的方法來控制點蝕，主要有以下幾種方法：選用點蝕緩蝕劑；合理選擇耐腐蝕材料；采用電化學(xué)保護方法等等。