轴流泵耐蚀性之海水腐蚀特性篇
轴流泵在盐场、海水谈化等海水使用环境下使用时腐蚀一直是个令人困扰的难题,济南泰达泵业(院济南水泵厂)多年来一直未间断耐海水腐蚀轴流泵的研究开发工作,现就相关问题与各位交流。
在沿海江河入海口建立大坝拦蓄淡水的水工工程闸门构件、沿海城市的海水淡化工程设备、沿海各种发电站的海水冷却设备、海洋化工海水输送系统设施等,将受到海水、海洋大气等环境条件的腐蚀,这种腐蚀除取决于材质本身表面耐海水、海洋大气腐蚀的性能外,也取决于使用的环境条件,即腐蚀介质是海水还是淡水,是海洋大气,还是飞溅区、潮汐区、海水深度、海水淤泥区,等等。一般而言,海洋大气比远离海洋的内陆大气的腐蚀性要强得多,海水的腐蚀性比淡水大得多。海水中溶有大量的以氯化物为主的盐类 ,一般海水的盐度大多为3.2%~3.7% ,因而海水是一种良好的电解质,具有良好的导电性,海水的电导率平均约为(3~6)×10-2s/cm,而河水的电导率为(1~2)×10-2s/cm ,雨水的电导率(0.2~1)×10-2s/cm 显然海水的电导率大于河水和雨水的电导率。海水中的含氧量也是决定海水腐蚀性的重要因素,通常海水表层被空气饱和。海水pH值通常为8.1~8.3,但随 海水深度、生物(包括海生动物和植物)繁衍的情况而变化。
海水是典型的电解质,海水腐蚀遵从电化学腐蚀的基本规律。外界环境因素,如氯化物的浓度、电导率、溶解氧的浓度、水温、pH值、水质污染程度、流速、钢闸门在海水中不同的深度位置、生物附着情况等等,都对海水的腐蚀性起很大的影响,总起来主要影响因素和作用有如下几点:
① 盐度 海水的盐类以氯化物为主,也就是说海水中有大量的氯离子,氯离子阻碍和破坏金属表面的钝化,从而使腐蚀速率加大,不同金属的钝化被阻情况不同,因而被腐蚀破坏程度也不同,对一般钢铁材料而言,海水的盐度,也就是氯离子的浓度,正是使一般钢铁材料产生最大腐蚀速率的浓度范围内。
② pH值 在未受污染情况下,海水的pH值处于中性,对腐蚀影响不大。但在受污染的海水中,情况就发生了复杂的变化,其他盐类的类型和浓度,H2S等其他物质的多少,会使海水的pH发生变化,pH值降低会使腐蚀性增大,降低越多腐蚀性也越大。 ③ 碳酸盐饱和度 碳酸盐的情况比较特殊,它在通常海水pH值条件下,碳酸盐一般达到饱和,容易沉积在金属表面形成保护层,如果施加阴极保护更易使碳酸盐沉淀析出,起到保护金属表面的作用。
④ 含氧量 含氧量增加通常使腐蚀速率增大,波浪和植物光合作用提高海水含氧量,海生生物生命代谢与海水污染使含氧量降低。
⑤ 温度 在海水通常温度范围内,随着海水温度的升高,钢铁材料的腐蚀速率增大, 温度增高也可使溶氧量降低,导致腐蚀速率降低,最终取决于二者的综合作用。
⑥ 流速 流速增大使金属腐蚀速率加大,过高会产生冲蚀、空泡腐蚀,但促进易钝化金属进入钝化状态降低腐蚀速率,使不锈钢等避免产生点蚀,在海水中不锈钢的均匀腐蚀率很低,耐蚀性能很高,但易产生局部腐蚀,特别是点蚀。
⑦ 生物影响 海洋中繁衍的植物、动物、微生物对钢铁的腐蚀的影响是复杂的,如果在构件表面生成完整致密的海生生物附着层就具有保护作用;否则,生命代谢产生生物污染就可能使钢铁材料局部腐蚀加剧。
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