不锈钢S30403在循环水工况中的耐蚀性能研究

doi:10.3969/j.issn.1006-8805.2021.05.010

石油化工设备技术 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (5): 52-56.doi: 10.3969/j.issn.1006-8805.2021.05.010

• 腐蚀与防护 • 上一篇

不锈钢S30403在循环水工况中的耐蚀性能研究

李晓炜¹，王奕璇¹，张杰²，王团亮²，段永锋¹

1. 中石化炼化工程（集团）股份有限公司洛阳技术研发中心，河南洛阳 471003；
2. 中国石油化工股份有限公司中原油田分公司，四川达州 635000

收稿日期:2021-05-24 接受日期:2021-08-25 出版日期:2021-09-15 发布日期:2021-09-09
作者简介:李晓炜，男，2014年毕业于北京化工大学材料与科学工程专业，硕士，主要从事石油化工腐蚀与防护方面的研究工作，工程师。Email:lixiaowei.segr@sinopec.com

On Corrosion Resistance of Stainless Steel S30403 in Circulating Water

Li Xiaowei¹, Wang Yixuan¹, Zhang Jie², Wang Tuanliang², Duan Yongfeng¹

1. SINOPEC Engineering (GROUP) Luoyang R&D Center of Technologies, Luoyang, Henan, 471003;
2. SINOPEC Zhongyuan Oilfield Company, Dazhou, Sichuan, 635000

Received:2021-05-24 Accepted:2021-08-25 Online:2021-09-15 Published:2021-09-09

摘要/Abstract

摘要： 为探究不锈钢S30403在循环水工况下的耐腐蚀性能并指导选材，采用慢应变速率拉伸试验、循环动电位极化等方法分别考察了该材料在不同氯离子浓度和温度循环水中的耐应力腐蚀和耐点蚀性能。结果表明：在介质温度为60 ℃及以下、氯离子浓度不超过10 000 mg/L的循环水中，S30403无应力腐蚀开裂敏感性，可以满足水冷器中循环水侧工况下耐应力腐蚀开裂性能；在氯离子浓度高于250 mg/L的40~60 ℃的循环水中，S30403具有点蚀敏感性，在此工况下，该材质长期服役存在发生点蚀的风险。

关键词: S30403, 循环水, 氯离子, 点蚀, 应力腐蚀开裂

Abstract: In order to explore the corrosion resistance of stainless steel S30403 in circulating water and guide the selection of materials, this paper adopts slow strain rate tensile test, cyclic dynamic potential polarization and other methods to study the stress corrosion and pitting resistance of the material in circulating water with different chloride ion concentration and temperature. The results show that: when the medium temperature is 60 ℃ and below and the chloride ion concentration does not exceed 10 000 mg/L in circulating water, there’s no stress corrosion cracking sensitivity in S30403, which can meet the stress corrosion cracking resistance in the circulating water of water cooler; when the chloride ion concentration is higher than 250 mg/L and the temperature is 40~60 ℃ in the circulating water, there’s pitting corrosion sensitivity in S30403; under such condition, the S30403 will be at risk of pitting corrosion in long-term service.

Key words: S30403, circulating water, chlorine ion, pitting corrosion, stress corrosion cracking/SCC

李晓炜，王奕璇，张杰，王团亮，段永锋. 不锈钢S30403在循环水工况中的耐蚀性能研究[J]. 石油化工设备技术, 2021, 42(5): 52-56.

Li Xiaowei, Wang Yixuan, Zhang Jie, Wang Tuanliang, Duan Yongfeng. On Corrosion Resistance of Stainless Steel S30403 in Circulating Water[J]. Petro-chemical Equipment Technology, 2021, 42(5): 52-56.

参考文献

［1］葛红花，姚家辉，梁磊，等. 高浓缩倍率冷却水中304不锈钢耐蚀性能研究［J］. 上海电力学院学报，2020，36（1）：6-10.
［2］李文军，徐西娥，张聪玲. 循环水水质不合格原因分析及技术优化措施［J］. 山东化工，2019，48（14）：154-155.
［3］赵一国，范利. 循环水冷凝器管束泄漏原因分析及处理［J］. 石油化工设备技术，2018，39（1）：36-39.
［4］ LI Y C, JIANG Y, ZHENG H, et al. Study on Anti-Corrosion Behaviour of 304 Stainless Steel in Circulating Cooling Water［J］. Advanced Materials Research, 2012,511:74-77.
［5］董绍平. 循环水不锈钢换热器抗氯离子应力腐蚀研究［J］. 石油化工腐蚀与防护，2012，29（1）：36-40.
［6］郭亚丽，于素青，奴尔江. 循环水高硬度条件下氯离子的腐蚀控制［J］. 全面腐蚀控制，2010，24（3）：25-28.
［7］ Wake T, Horiike M. Corrosion inhibitors for cooling water systems［J］. Zairyo-to-Kankyo, 2011, 50(1):3-7.
［8］潘旭东，王向明. 循环水中氯离子控制及对不锈钢腐蚀机理探讨［J］. 工业水处理，2013，33（3）：14-16,20.
［9］ FAN G Y, LI G N, CHEN B, et al. Study on Corrosion Behavior of 16MnR in the Circulating Water system［J］. Applied Mechanics and Materials, 2013,457-458: 11-14.
［10］杜楠，田文明，赵晴，等. SO^2-4浓度对304不锈钢在NaCl溶液中点蚀行为影响的研究［J］. 材料工程，2012,（7）：64-70.
［11］刘艳飞，郦和生，谢文州，等. 循环水中304不锈钢发生点蚀的Cl^-浓度阈值研究［J］. 工业水处理，2012， 32（8）：75-78.
［12］ YAN A J, CAO Y, HU W J, et al. Corrosion and Protection of 0Cr18Ni9 Stainless Steel Cooling Water Pipe in Power Plant［J］. Materials Science Forum, 2015, 3688(1619): 395-400.
［13］吕国诚. 奥氏体不锈钢在含氯离子循环冷却水体系中的应用腐蚀研究［D］. 北京：北京化工大学，2008.
［14］马加壮. 柴油加氢精制装置高压换热器腐蚀分析及维修［J］. 石油化工设备技术，2018，39（4）：42-44,48.
［15］ National Association of Corrosion Engineers. Slow Strain Rate Test Method for Screening Corrosion-Resistant Alloys(CRAs) for Stress Corrosion Cracking in Sour Oilfield Service: NACE TM0198—2019［S］. Houston: NACE international, 2017.
［16］ American Society of Testing Materials. Standard Test Method for Conducting Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements for Localized Corrosion Susceptibility of Iron-, Nickel-, or Cobalt-Based Alloys: ASTM G61—2014［S］. ASTM International, 2014.

[1]	陈刚. 脱轻组分塔顶系统应力腐蚀开裂研究[J]. 石油化工设备技术, 2021, 42(5): 48-51.
[2]	徐亚洲. 应力腐蚀研究进展[J]. 石油化工安全环保技术, 2021, 37(1): 26-29.
[3]	王宁，孙亮，侯艳宏，段永锋，于凤昌. 炼油装置典型冷换设备腐蚀统计与成因分析[J]. 石油化工设备技术, 2020, 41(4): 37-42.
[4]	衡磊，刘庆洁. 炼油循环水水质提升优化[J]. 石油化工安全环保技术, 2020, 36(4): 38-41.
[5]	梁斌，芮乐顺，崔强. 甲醇合成反应器换热管断裂原因分析[J]. 石油化工设备技术, 2020, 41(1): 51-53.
[6]	马红杰. 0Cr18Ni10Ti不锈钢换热器管束腐蚀开裂分析[J]. 石油化工设备技术, 2019, 40(5): 10-13.
[7]	马丽涛. 常减压装置常压塔塔盘开裂失效的原因分析及治理[J]. 石油化工设备技术, 2019, 40(5): 14-17.
[8]	高星，王杜，陈文飞，钱盛杰，邹斌，励柳波. PTA装置回流槽的缺陷分析与安全评定[J]. 石油化工设备技术, 2019, 40(5): 62-66.
[9]	李东平. 化工设备常见腐蚀分析及预防措施[J]. 石油化工安全环保技术, 2018, 34(4): 40-44.
[10]	王超群. 氯离子监测与低压蒸汽锅炉水处理节能研究[J]. 石油化工设备技术, 2018, 39(4): 31-34.
[11]	柯松林. 石化装置不锈钢焊后稳定化热处理问题的分析与对策[J]. 石油化工设备技术, 2018, 39(4): 35-38.
[12]	向长军;潘从锦;杨文博;裴凯. 烟气脱硫装置结晶蒸发加热器内漏原因分析及对策[J]. 石油化工设备技术, 2018, 39(3): 60-63.
[13]	毛剑. 石油化工循环水排污水的再生回用[J]. 石油化工设计, 2018, 35(3): 13-15.
[14]	赵一国;范利. 循环水冷凝器管束泄漏原因分析及处理[J]. 石油化工设备技术, 2018, 39(1): 36-39.
[15]	林涛;冯绍雄;王成君. 连续重整催化剂再生系统放空气冷却器泄漏原因分析及对策[J]. 石油化工设备技术, 2018, 39(1): 56-58.

不锈钢S30403在循环水工况中的耐蚀性能研究

On Corrosion Resistance of Stainless Steel S30403 in Circulating Water

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0