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海水淡化用超級雙相不銹鋼

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0
由于海洋的特定環境,對海洋工程材料有很多特殊要求:最主要的是耐海水腐蝕問題,因為許多水下設備往往由于腐蝕而報廢,其次是深海下密封殼體結構的強度問題,這對于長期進行水下作業的設備尤為重要。因此研究高強、輕質、耐海水腐蝕、低成本的材料以及合理的結構設計和選材,已成為海洋工程的關鍵技術之一。
      目前國內外常用的耐海水腐蝕不銹鋼大致分為四種類型。第一種是為奧氏體型不銹鋼,有較好的耐腐蝕性,但屈服強度均不大于30OMPa,個別也只有450一700MPa;第二種為鐵素體型不銹鋼,但屈服強度均低于30OMPa;第三種為雙相不銹鋼,屈服強度可達到700MPa左右;第四種是為沉淀硬化型不銹鋼,有較高的強度,但耐蝕性能達不到要求。從提高強度確保耐蝕性的思路出發,調整鋼中合金元素,特別是時效強化元素的含量,以期獲得強度)880MPa的耐海水腐蝕的新型不銹鋼。
      雙相不銹鋼是指鐵素體為40一80%的鐵素體一奧氏體型不銹鋼,其化學成份一般18一28%鉻及2一5%鎳;根據不同用途添加鋁、銅、鎢、氮、妮等合金元素。高純鐵素體不銹鋼中,分別增加或同時增加鉻、鋁含量,耐海水腐蝕性大幅度增加。當鉻達30%時,孔蝕電位急劇增加,這是因為鉻增加鈍化膜的穩定性。當鋼中添加2%鋁可使其在鹽酸中的耐蝕性提高30倍,若添加3.5一5%Mo,則臨界電流密度非常小,腐蝕率幾乎為零。雙相不銹鋼在海水中具有良好的抗應力腐蝕性。因為:(l)鐵素體與奧氏體兩相組織具有較高的機械強度,難以引起粗大的滑移。(2)鐵素體對奧氏體有電化學保護作用。(3)鐵素體組織難以引起穿晶腐蝕。此外,雙相不銹鋼還具有優良的耐孔蝕、耐縫隙腐蝕能力。
      當前海水淡化工業正在快速增長,一半的廠現在中東,最常用的淡化方法有多級閃蒸法(MSF)和反滲透法(RO),近年來,薄膜技術的進步使RO法的使用有上升趨勢。MSF法蒸發器的冷凝器管宜采用2507雙相不銹鋼管代替鈦或銅鎳合金,閃蒸室外殼可用2205,后者已在利比亞廠采用。RO法的高壓管道和高氯化物環境的高壓泵采用2507鋼,可與含6%Mo的奧氏體鋼媲美,已用于以色列新建的Ashkelon廠。
      我國曹妃甸所上的項目即是用Outokumpu供給的300~2205鋼板,制成了lOOm×25m×6m的多級閃蒸設備。通常120萬噸級的處理設備即需要1萬噸6mm厚的鋼板。我國淡水資源不足,海岸線很長,海水淡化將會提上日程,這將是雙相不銹鋼的潛在用途。
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