核電用不銹鋼 304、304L、316L誰奪冠？

無錫不銹鋼板廠家無錫漢能不銹鋼2019年10月21日訊  我國核電廠的通風凈化裝置多數是用奧氏體不銹鋼制造的。核電站的通風凈化設備主要用于送、排風系統中，可根據不同使用工況安裝不同類型的空氣過濾單元。
　　用于實現空氣凈化，特別適用于受污染或有害氣體的送、排風系統，能有效地保護系統工作人員安全和周圍環境的衛生。
　　奧氏體不銹鋼具有優良的耐腐蝕性能、較好的抗輻照性能。但核電站大多建在沿海地區，海水空氣濕度大，鹽分含量高，而氯離子是不銹鋼腐蝕的主要誘因之一。
　　為了保證核電廠通風凈化系統的安全，提高奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性尤為重要。奧氏體不銹鋼材料的對比
　　奧氏體不銹鋼常溫和低溫下有良好韌性、塑性、焊接性和抗腐蝕性，具有抵抗化學腐蝕和電化學腐蝕能力。核電站常用的不銹鋼有304、304L、和316L。
　　 304不銹鋼是一種通用性的不銹鋼，它廣泛用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。304不銹鋼具有優良的耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。
　　 304L不銹鋼是含碳量比較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的含碳量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環境產生晶間腐蝕。因此304L不銹鋼的抗晶間腐蝕的能力優于304不銹鋼。
 　　316L不銹鋼又稱鈦鋼，添加Mo（2～3%），可以提高鈍化膜的穩定性。316L不銹鋼具有優秀的耐點蝕性和耐晶間腐蝕性，還具有良好的耐氯化物侵蝕的性能，在海洋環境或侵蝕性工業大氣中的抗腐蝕能力大大地優于304不銹鋼和304L不銹鋼。
　　 從抗腐蝕性能上來說316L不銹鋼>304L不銹鋼>304不銹鋼低碳不銹鋼又優于同鋼號的普通不銹鋼。加Ti、Mo或固溶處理是預防不銹鋼點蝕的主要方法。海洋環境對核電用奧氏體不銹鋼腐蝕的影響
海洋環境的腐蝕特點
　　 不銹鋼在一般的空氣或淡水環境中發生腐蝕，表面會形成一層致密的氧化膜，使鋼鐵腐蝕過程受到抑制。
　　海洋環境的空氣氯離子含量較高，而氯離子很容易置換氧化膜中的氧破壞氧化膜，這就使在一定濃度的氯離子環境下很難建立穩定的鈍態。
　　而不銹鋼中的鉬，可降低氯離子對鈍化膜的破壞。隨著氯離子在設備上的積累，氯離子的濃度會越來越高，對不銹鋼的腐蝕性會原來越大。點腐蝕
　　點蝕是金屬表面相對集中在一個很小部位的局部腐蝕。
　　在真正的點蝕前，不銹鋼表面的保護性氧化層中先形成直徑幾個微米的微型凹陷，這種微型凹陷的迅猛增加是造成不銹鋼大規模腐蝕的原因。
　　不銹鋼經過表面的酸洗鈍化后，形成CrO３或Cr２O３氧化膜，使得不銹鋼發揮最大的耐腐蝕性，有效阻擋了腐蝕性介質的侵蝕和破壞。
　　核電廠不銹鋼設備發生腐蝕的情況一般是點蝕，發生點蝕的部位一般出現在縫隙、劃傷表面等鈍化膜被破壞的表面。若不銹鋼表面潮濕且含有氯離子，則可以在局部形成強酸溶解鈍化膜，破壞穩定的鈍化狀態，導致大面積的腐蝕。晶間腐蝕
　　晶間腐蝕是金屬腐蝕的一種常見的局部腐蝕，腐蝕從金屬表面開始，沿著金屬晶粒間的分界面向晶粒內部擴展，使晶粒間的結合力大大減弱。
　　它是一種選擇性腐蝕，沿晶界深入金屬內部，這種腐蝕使金屬在外表面上看不出任何跡象的情況下，卻能使材料喪失其力學性能，甚至使材料完全失去強度，它是危害性很大的局部腐蝕形式之一。
　　核電站通風凈化設備在長時間運轉過程中，氯離子積累到一定程度就會導致不銹鋼殼體的晶間腐蝕。受到這種腐蝕的不銹鋼，表面上不出任何腐蝕或是損壞，但不銹鋼內部的晶界區已遭受破壞。
　　腐蝕達到一定程度就會造成構件或設備的破壞，嚴重時會影響整個核電站的安全運轉。耐腐蝕防護方法
　　在海洋環境下，海水空氣濕度大，鹽分含量高。空氣中游離狀態的氯離子成為不銹鋼腐蝕的主要誘因之一。通過研究海洋環境對核電用奧氏體不銹鋼腐蝕的影響，并對比奧氏體不銹鋼材料性能，提出以下方法來提高所用不銹鋼材料的抗腐蝕性。
1、對不銹鋼表面進行酸洗鈍化。
　　通過酸洗鈍化使其表面覆蓋極薄且致密的鈍化膜，通過鈍化膜把腐蝕介質隔離，形成奧氏體不銹鋼的基本且主要的保護屏障。
2、避免鹵素離子集中。

　　在通風系統的入風口設置干燥器或除霧器，盡可能地減少進入通風系統的氯離子的含量，從而降低附著在通風設備不銹鋼表面氯離子的濃度，以減輕奧氏體不銹鋼的腐蝕程度。

3、在通風系統中入口處設置鈍化劑添加接口，向通風系統中添加低濃度的硝酸鹽或鉻酸鹽，以抑制氯離子吸附在金屬表面，防止氯化物離子吸附而早造成點蝕或晶間腐蝕。
4、盡量選用316L不銹鋼。含鉬2％～4％的奧氏體型不銹鋼具有良好的耐點蝕性能。使用含鉬奧氏體型不銹鋼可顯著減少點蝕或晶間腐蝕。
5、光亮退火處理。提高鈍化膜在氯離子環境下穩定性，提高耐腐蝕性。