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1、第27卷第10期腐蚀与防护Vol.27No.102006年10月CORROSION&PROTECTIONOctober2006海水淡化工程中管道材料选用周敏(中国石油CPE大连分公司,大连116001)摘要:低温多效蒸发和反渗透海水淡化技术在沿海城市陆续应用,本文在结合海水的腐蚀因素和海水中常用的防腐蚀材料选择的基础上针对海水淡化工程中管道材料的选用原则进行了论述。关键词:海水;淡化;管道;材料中图分类号:TG174.2文献标识码:B文章编号:10052748X(2006)1020536204PIPINGMATERIALSELECTIONINSE
2、AWATERDESALTINGENGINEERINGZHOUMin(ChinaPetroleumEngineeringCo.,Ltd.DalianCompany,Dalian116001,China)Keywords:Seawater;Desalt;Piping;Material进行数学建模,研究了海水环境因素对碳钢和低合1引言金钢的影响,表明海水腐蚀的主要影响因素是溶解[1]近两年来,CPE大连分公司已成功地完成了两氧浓度、pH值和平均盐度。项海水淡化技术的工程设计。一项是以某设备冷却大多数金属在海水中的腐蚀是溶解氧的去极化海水做原水的三级反渗
3、透法海水淡化技术,另一项反应。碳钢在海水中的电化学反应的阴极过程通常是利用低温余热(热水或低压蒸汽)做热源、新鲜海受氧扩散速度控制,供氧充分,腐蚀速度则快;海水-水做原水的低温多效蒸发海水淡化技术,产品水均是含盐量很高的电解质溶液,Cl是活性阴离子,-用于该企业电厂锅炉的补给水,水质达到一级除盐Cl浓度增加则该金属阳极溶解反应的交换电流密水标准。度增加,使钝化膜遭到局部破坏,发生孔蚀、缝隙腐国内外对耐海水腐蚀材料进行了大量的研究和蚀等局部腐蚀;海水的pH值呈弱碱性时,对金属氧开发,可供选用的材料很多,如何结合不同工艺、不化物保护膜破坏性不大,因而
4、降低了海水的腐蚀。同条件和环境特征以及市场供货情况,选择性价比2.2防腐蚀方法较优的管道材料是海水淡化工程管道设计的首要抗海水腐蚀的一种有效方法是使金属表面钝化任务。的表面处理技术,钝化使金属或合金管壁表面生成一层保护性致密的钝化膜,从而提高材料的耐腐蚀2海水腐蚀因素与防腐蚀方法能力;另一种是管壁涂层或衬里的涂镀层保护技术。2.1海水腐蚀的主要影响因素海水环境中,主要发生点蚀、缝隙腐蚀与应力腐海水是一种复杂的天然平衡体系,是腐蚀性电蚀破裂等。有些纯相金属的耐腐蚀性来自自身表面解质溶液,具有高的盐量、导电性和生物活性。因此钝化,而不锈钢的耐腐蚀性取
5、决于铬与氧反应,生成海水具有较强的腐蚀性,而其腐蚀过程和现象极其一层氧化铬的钝化膜;碳钢和低合金钢在海水环境复杂。金属在不同区域的海水环境中腐蚀规律差别中是不发生钝化的,可采取内壁涂敷防腐剂、渗锌、很大,在不同因素的多重作用下表现出的腐蚀特征渗铝、热浸铝技术,使钢管表面形成一层致密的保也不同。护膜。中国科学院金属研究所通过已取得的腐蚀数据3耐海水腐蚀材料收稿日期:2006201220比较广泛采用的耐海水腐蚀材料有铜合金、钛·536·周敏:海水淡化工程中管道材料选用及其合金、特种不锈钢、塑料等。表1不锈钢牌号及其化学成分(%)3.1铜合金钢种牌号C
6、CrNiMoTiWCuN铜合金一般作为清洁海水中冷却器管子的材2Cr130.19913.74料,主要有海军铜、铝黄铜等,表面生成一层氧化亚F1790.00916.370.240.18铜保护膜可提高铜管的耐蚀性,铜管主要产生冲蚀000Cr18Mo20.00318.921.92与沉积腐蚀现象,因此工程上常采取定期注入硫酸1Cr18Ni9Ti0.07817.608.390.57亚铁镀膜的方法来减缓腐蚀。大连石化海水冷却器00Cr19Ni100.0118.909.28316L0.02117.5213.62.57上使用海军铜已有成熟的经验,管板换热管焊口的
7、904L0.0120254.51.50.06焊接问题已经解决。254SMO0.0220186.10.70.23.2钛及钛合金00Cr25Ni7Mo3N0.02124.167.212.870.480.17钛在海洋大气、海水环境中具有优异的耐腐蚀HRS230.02826.1150.43.58性能,这是因为钛自身有稳定的钝化膜。钛和钛合[5]金耐湿氯气、氯化物溶液的腐蚀性也非常优良,使用重海水腐蚀问题。双相钢的耐孔蚀性能、耐腐蚀[2]温度小于110℃不会发生腐蚀或吸氢,但价格相性能优于超低碳合金钢(316L),国内正在大力研对昂贵。制、生产、使用该种特
8、钢。以色列在低温多效海水淡化技术中卧式蒸发器3.5塑料材料设备的上层管束就专门采用钛管;大连石化曾在一聚乙烯化学性质非常稳定,耐海水侵蚀
