按水中含鹽量的不同,水可分為高純水、淡水、半咸水和海水。高純水中幾乎不含鹽,Cl-一般≤0.1×10-6;淡水中含鹽量低于0.05%;半咸水中含鹽量在0.05%以上,但低于海水中的含鹽量;海水中含鹽量達3%~3.5%。
不銹鋼在水介質中,一般腐蝕并不是引起不(bu)銹鋼管腐蝕破壞的主要形式。而最為常見的腐蝕破壞是來自局部腐蝕,特別是應力腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。
高純水大量應用于核工業中,特別是以水作為冷卻和工作介質的沸水和壓水核反應堆中,由于高純水中Cl-和氧都很低([Cl-]≤0.10×10-6,[O]≤0.10×10-6) 不銹鋼在這種條件下的腐蝕率很小,小于0.01mm/a;因此,水冷核反應堆中除核燃料包殼等少量材料外,大量選用不銹鋼管,說水冷核反應堆是不銹鋼“堆”成的一點也不夸大。所選用的主要牌號為06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、06Cr18Ni11Ti等。近些年來,控氮的Cr-Ni奧氏體不銹鋼管,例如,控氮的06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、022Cr17Ni12Mo2等大量用作堆內結構材料(法蘭、堆內各種支撐件等)和主管道材料。壓水堆蒸汽發生器管材雖然已選用高鎳耐蝕合金,但蒸發器隔板則選用06Cr13Al(AISI 405)鐵素體不銹鋼管。在水冷反應堆乏燃料儲存裝置中,除耐高純水腐蝕外還要求具有熱中子吸收能力,為此含硼的Cr-Ni不銹鋼(06Cr18Ni10B)獲得了應用。
淡水中即使含有少量Cl-和飽和氧,甚至還有其他雜質,但對不銹鋼管的一般腐蝕也是微不足道的。因此,所有類型的不銹鋼均可用于與淡水相接觸的環境中。
淡(dan)水(shui)在(zai)(zai)工業中(工業水(shui)),既可(ke)做介質(zhi)又可(ke)做原料,因此用量極(ji)大,在(zai)(zai)與工業水(shui)相接觸(chu)的(de)設(she)備和(he)部件(jian)中,最常選(xuan)用的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管是Cr13型(xing)(xing)、Cr17型(xing)(xing)和(he)18-8型(xing)(xing)三類。各種(zhong)換熱設(she)備,例(li)如,換熱器、蒸發器、冷卻(que)器、冷凝器,熱交換器等的(de)工作環(huan)境(jing)在(zai)(zai)工業水(shui)條(tiao)件(jian)下(xia)是最苛(ke)刻的(de)。最常選(xuan)用的(de)是18-8型(xing)(xing)鋼(gang)(gang),例(li)如,07Cr18Ni11Ti的(de)使用過(guo)程保(bao)持(chi)光亮、不(bu)銹,在(zai)(zai)可(ke)能條(tiao)件(jian)下(xia)盡量使它(ta)們處(chu)于干燥狀(zhuang)態。
例如、使用、清洗后(hou)立即擦(ca)干后(hou)再放置(zhi),并(bing)避免與酸(suan)、堿物(wu)質(zhi)長期接觸是非常重(zhong)要的。
在水(shui)電站的建設中(zhong),含泥沙的河水(shui)沖刷是不(bu)可避免的,超低碳馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼管,例如(ru),022Cr13Ni4Mo、022Cr13Ni5Mo等(deng)獲(huo)得(de)了較好(hao)的應(ying)用。
在(zai)海(hai)水(shui)中,就一(yi)般腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)而言,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率并不(bu)(bu)(bu)高(gao),但常(chang)用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)海(hai)水(shui)中的(de)(de)主要(yao)破壞(huai)形(xing)式是點蝕(shi)(shi)、縫隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),而且常(chang)常(chang)受到海(hai)水(shui)中的(de)(de)含氧量,氯離(li)子(zi)濃度,海(hai)水(shui)與材料的(de)(de)相(xiang)對(dui)流速,海(hai)水(shui)的(de)(de)污染(ran)情況,溫(wen)度以及海(hai)生物等(deng)(deng)因(yin)素的(de)(de)直接影(ying)響(xiang)。一(yi)般說(shuo)來,在(zai)室溫(wen)(30℃)以下,可選(xuan)(xuan)用(yong)含2%~4%Mo的(de)(de)06Cr17M12Mo2和06Cr19Ni13Mo3等(deng)(deng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang);對(dui)40~50℃以下的(de)(de)海(hai)水(shui),一(yi)般含2%~3%Mo的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)已處于臨界狀(zhuang)態(tai),稍有(you)不(bu)(bu)(bu)慎,就可能(neng)出現點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、縫隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等(deng)(deng)破壞(huai)。因(yin)此,必須(xu)選(xuan)(xuan)用(yong)高(gao)Cr、Ni的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)效果會好些,這些高(gao)Cr、Ni的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為 022Cr18N116Mo5(N)、022Cr20Ni25Mo45Cu(N)、022Cr25Ni25Mo5N、022Cr20Ni18Mo6CuN、022Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)十鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr25NiMo3N、022Cr25Ni7Mo3WCuN;鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為022Cr26Mo1、022Cr25Ni4Mo4Ti、022Cr29Mo4Ni2、022Cr30Mo2等(deng)(deng)。當選(xuan)(xuan)用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)時,海(hai)水(shui)流速一(yi)般要(yao)求不(bu)(bu)(bu)小于1.5m/s。

