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不銹鋼在海洋中的應用

文章來源:南京潤徽金屬  發布時間:2016-5-9 21:20:58  點擊:

各種不同類型的不銹鋼正在日益廣泛和成功地用于各種不同的海洋環境中。必需指出,在海水中不銹鋼要長期免于腐蝕需要復雜的防腐工程技術和大量投資。奧氏體和馬氏體不銹鋼很久以來就用于航海動力裝置上的過熱器管道以及透平機葉片。在這些裝置中要保持低氯化物含量是很不容易的,因為航海動力裝置的應用技術與一般發電裝置的基本原理并無差別。不銹鋼也正在用于遠洋商船上的大容量化學容器,其使用情況在某些方面與陸地化工廠的使用條件截然不同。

大多數不銹鋼牌號在海洋條件下應用都能得到滿意的結果,但不同牌號則對應力腐蝕開裂表現敏感。以410型為代表的馬氏體鋼和430型為代表的鐵素體鋼,在海洋條件下,數月內便會生銹。這種均勻銹蝕可通過機械打磨加以去除。比較受歡迎的不銹鋼是奧氏體不銹鋼,因為它的抗銹蝕能力較強(但由于應力腐蝕開裂則例外)。隨著時間遷移,奧氏體不銹鋼也會發黑。如果由于美觀或其它方面的原因,這種發黑也可以通過打磨去除。不銹鋼在海水中很少會產生均勻銹燭,所以在實際使用中可不必擔心。

推進器海洋上的拖輪和其它船只上的推進器可由鑄造不銹鋼CF-8(相當干304型不銹鋼)制成。當船只不航行時,從推進器主軸通過軸承到船體,構成一個導電的金屬回路。相當于成分為410型不銹鋼的鑄造推進器也經常披選用,并在其它方面得到廣泛應用如用于破冰船等。

近代不銹鋼技術的發展,已開始采用復相奧氏體-鐵素體不銹鋼20Cr-8Ni-3.5Mo來鑄造遠洋巨輪上大型推進器(重達3000kg)。

經常在港口工作的船只,特別容易遇到海面上的原木或其它浮體而加速推進器的損壞。因此,采用奧氏體不銹鋼制作推進器能通過矯直或焊接的辦法而得到修復,這是選材上一個值得重視的問題。

泵早已觀察到離心泵在海水工作的條件下,如采用不銹鋼構件,則能顯示出一定的可靠性。在保持流動的海水中,采用CF—8M鑄造不銹鋼葉輪(其成分相當于316型不銹鋼)以及用316型不銹鋼作主軸,可以不出任何問題。當水泵停止工作時,縫隙腐蝕和點腐蝕很可能就成為嚴重問題。但如果來用較為活潑而又易銹的鑄鐵制造一個壁厚相當大的泵箱時,則鑄鐵在停機時間能起到陰極保護作用。當泵工作時,鑄鐵箱的陰極保護作用下一定能使下銹鋼極化,但流動的水維待了陰極保護作用。此外,長期工作的泵可能由于交替使用,既有時海水更換成淡水而起到防護作用。

散裝容器不銹鋼一直被用來作為貨運中的散袋容器,用以裝載液化天然氣體(LNG),化學藥品、飲料等。貨運中盛LNG的容器習慣采用304L型不銹鋼,其目的不是為了耐腐蝕而是考慮到在低溫狀態下的機械性能。

對于海運化學制品的容器,采用不銹鋼的目的主要是考慮到它的耐腐蝕性,這與陸地化學制品的儲運是不同的。如果船只屬于一般不定期貨輪,則運載化學制品的容器也可以運輸任何物品,從醋酸、糟漿到二甲苯。一般都用316L型不銹鋼作閥門、貨運泵、管遭、加熱盤管以及容器本身。容器可以由整體不銹鋼組成或用碳鋼包復上一層0.06~0.08in(1.5—2.0mm)的不銹鋼板制成。在使用之前,必須進行細致的檢查板材是否有缺陷并進行徹底的清潔處理和鈍化處理。

實驗表明裝有化學制品的客器允許用海水進行沖洗,但隨后必煩很快用淡水沖洗。對于在容器內的任何不銹鋼加熱裝置,當氯化物未徹底沖刷掉以前,切莫啟動以防產生應力腐蝕開裂。化學制品容器設計時,不應考慮用來盛海水因為這樣做會導-致產生縫隙腐蝕的危險。如果設計方案中規定非用來盛海水不可,那么就必須考慮采取陰極保護系統以控制縫隙腐蝕的發展。在這種情況下,不銹鋼容器可能會產生難以去除的石灰質沉積物,這是一個值得重視的問題。

熱交換器強迫水循環系統的冷卻器和電站蒸汽冷凝器已廣泛采用奧氏體不銹鋼管道,后者的進水口因高度污染而不宜采用銅合金材料。比較受歡迎的好材料為316型不銹鋼。在海岸和港灣地區,大量外來的團塊和淤泥進入冷凝器管道,特別容易造成嚴重障礙,這種情況必須采取措施加以排除。一種合理的措施就是采用橡膠球循環通過管道中,由于橡膠球能產生擠壓作用從而清理了管壁。當海水的流動速度大約為1m/S時,便可以防止海洋有機類雜物被吸入,從而保怔了冷凝器管道免于產生點腐蝕。不同于其它有色合金,采用不銹鋼作冷凝器的管道則不受最大流速的限制,但卻與整個泵裝置的經濟效果有關。

O形密封圈串聯式電連接器和有關O形密封圈定位裝置都廣泛采用304型和316型不銹鋼制造,特別是海洋和軍事工程。采用上述材料都能得到滿意的使用效果。O形密封器可通過船體,鋁架或其它因素得到陰極保護作用。如果沒有陰極保護作用,O形密封圈的細糟很快(有些在數周內)就會產生縫隙腐燭而導致嚴重失效。

 

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