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何进行正确的不锈钢材料选材使用（二）
一、在工程设计时要注意以下几个方面情况：
1、缝隙
(1)、缝隙是引起腐蚀的主要设计缺陷，但也是设计中难以避免的。尽管外部溶液中金属的腐蚀率很低，但缝内溶液由于化学和电化学状态起了变化（PH和电位下降），可引起严重的缝隙腐蚀，甚至穿孔或破裂（有压力存在时），选材时必须考虑选材缝隙的腐蚀特性。下面举例说明缝隙腐蚀的发生和可以采取的防护措施。
焊缝经常是设备最容易产生腐蚀的部位。焊接方式很重要，如采用双面对焊和连续焊就比搭焊和点焊好，因为后者产生了缝隙。焊接的原则是尽量少或者不产生缝隙。置放不锈钢容器基座的原则，尽量不要产生缝隙，可以用支座架空。实际例子是槽底直接和混凝土基础直接接触时因存在缝隙，缝内溶液受槽底加热浓缩CΓ浓度增大，不锈钢槽底在60天内产生应力腐蚀破裂。如使用支架架空，使槽底有空气流通的足够空隙，这个问题就可解决。有时候由于操作、管理不善也能引起缝隙腐蚀。例如一个贮存浓氯磺酸的304不锈钢槽，在浓酸中腐蚀极微小。
(2)、槽子放空后，用水清洗，缝隙内贮存的浓酸变为稀酸，结果使缝隙内严重腐蚀。显然只需将槽子始终装满浓酸或者彻底清洗中和即可避免这种腐蚀。
另一例是不锈钢换热器中管和管板之间的缝隙腐蚀缝中积存了含CLˉ的冷却水，引起不锈钢管的应力腐蚀破裂，约1-9个月就损坏了。若采用碳钢衬不锈钢板，碳钢作为牺牲阳极，对不锈钢起了阴极保护作用。将碳钢部分加厚，可获得合理的使用寿命，这虽非最好的办法，但是应用已三年，没有再产生应力腐蚀破裂。
概括起来说，要避免缝隙腐蚀或防止腐蚀介质进入缝隙，需要改进安装、连接或焊接方式，保证接头处不渗透，活用焊料将缝隙焊满，或用塑料填充，也可用加有缓腐蚀剂的涂料保护缝隙表面。使用垫片时，最好使用不吸水的材料（聚四氟乙烯），停车后迅速卸下潮湿的垫片条。
2、死角
死角是液体不易流动的地方，通过改进设计一般能解除或大大减少死角的危害。容器出口应位于液体的最低处，可能贮存液体的部位可开排液孔。死角的危害是当容器放空后，死角积存的溶液仍继续腐蚀容器，还可能堆积腐蚀性杂质。当正常操作时，则由于死角处溶液静止能产生浓差电池，暴露在大气中的设备部许可有积存雨水及尘土的坑穴。容器放空后要检查有否积水和杂质，否则应加以清洁。
3、电偶
选材时不应只孤立的考虑一个设备或部件，而应同时考虑与这链接的基定设备的材料。如果不同金属相互接触，就会构成电偶，促进阴阳极金属的腐蚀。
当电位较低的金属（如铁）与电位较高的金属（如不锈钢）在电解液中相接触时，铁就成为阳极，加速腐蚀。而不锈钢则反而得到保护。
两种金属电位的差距越大，阳极腐蚀越严重。从金属电位这个角度来说，304不锈钢在氧化环境下有较好的耐腐蚀性。而在还原性介质中（如盐酸）氧化膜不存在了，电位又下降，其中的铬又称为阳极，腐蚀加剧。
在电偶腐蚀中还必须注意面积因素。当阳极金属面积较大时，腐蚀并不显著，如果殃及面积小，却连接一个大阴极，阳极的电流密度就很大，可能产生严重的腐蚀。
4、应力
许多设备都承受一定的外应力，在制造、加工（特别是焊接）和热水处理过程中还会产生不同程度的残余应力在特定环境中会发生应力腐蚀破裂。
如不锈钢争取相应的防护措施是消除或减少应力。通过热处理消除应力的规程，是加热温度730-870℃，缓慢冷却时间1-2小时。
合理的设计也可以防止或减轻应力腐蚀的危险。例如使用应力分布均匀，以减小局部应力集中的程度或使边、角、缝、孔等危险部位处于低应力或压应力区。选用足够大的半径，选择适当形式的喷嘴以及增大壁厚等。
5、焊接和其他加工工艺
(1)、焊接造成了缝隙腐蚀
(2)、焊接过程中缝隙近的温度达到了不锈钢的融化温度，引起了晶间腐蚀
(3)、焊接过程中焊缝附近因受热不均产生了热应力（残余应力），容易引起应力腐蚀破裂。
(4)、基于还有因焊接工艺不良引起腐蚀（如北方地区严重地区的冬季室外施工问题等），对不锈钢来说，选择焊接方法有时候很重要，用惰性气体保护焊比金属弧焊好，二者产生的熔敷金属层虽具有相同的耐腐性，但金属弧焊产生的夹渣却会引起腐蚀。
(5)、轧过得、有稳定化表面的不锈钢设备，在极严重的腐蚀环境中耐腐蚀性好，但是轧向的横切面因端面晶粒暴露，对硝酸的抗蚀能力很差。例如塔中的不锈钢泡罩和竖式蒸汽管端面就腐蚀得很快，如在端面加焊一层不锈钢，可延长寿命。
6、腐蚀裕度和防腐措施
腐蚀率过大的材料一般不会选用，很小的不必考虑裕度，中等的则要考虑腐蚀裕度。不一定整个设备都加厚，可在腐蚀较重的部位考虑加厚，如容器的液线部位就需要加厚。气相腐蚀严重时，则将气相部分壁厚增加，也可以用涂料保护。
二、选材的经济观点
腐蚀本身是一项经济问题。选材的目的就是要选择一种经济耐用的材料，也就是需要从材料的价格、设备寿命、检修周期、维护和检修费用，停产损失、废品价值等方面综合考虑，选择符合最佳条件的材料。
材料的价格固然要考虑，但也要考虑由于生产周期缩短了引起停产的损失可能更大得多。一般大型连续生产设备总是希望寿命长，检修次数少，所以宁愿采用成本高，耐腐蚀性强的不锈钢高级材料。但是，短期运转的设备，则可选用成本低，耐腐蚀性也低的材料。当然，大型设备也不是都认为寿命越长越好，要考虑什么时间内生产工艺在短期内可能革新，往期寿命可以根据估计的更新周期适当短些，减少浪费。
材料的来源是个现实问题，一种更好的不锈钢材料，如果如果不能及时到货，那么延误开车生产造成的损失通常比采用次等材料，但却能及时开车造成的损失更大。
由此看出，正确选材不仅需要有关的科学技术知识，还需要有经济核算的观点。熟悉各类材质的不锈钢市场动态。尽量选择304、316L、310S、430、410等常用易采购、价格低的常用材料。
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