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。