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氯離子腐蝕原理分析及解決方案建議

 氯離子腐蝕特點如下:
1、Cl-對金屬腐蝕的影響表現在兩個方面:一是降低材質表面鈍化膜形成的可能或加速鈍化膜的破壞,從而促進局部腐蝕;另一方面使得CO2在水溶液中的溶解度降低,從而緩解材質的腐蝕。
Cl-具有離子半徑小、穿透能力強,并且能夠被金屬表面較強吸附的特點。Cl-濃度越高,水溶液的導電性就越強,電解質的電阻就越低,Cl-就越容易到達金屬表面,加快局部腐蝕的進程;酸性環境中Cl-的存在會在金屬表面形成氯化物鹽層,并替代具有保護性能的FeCO3膜,從而導致高的點蝕率。腐蝕過程中,Clˉ不僅在點蝕坑內富積,而且還會在未產生點蝕坑的區域處富積,這可能是點蝕坑形成的前期過程。它反映出基體鐵與腐蝕產物膜的界面處的雙電層結構容易優先吸附Clˉ,使得界面處Clˉ濃度升高。在部分區域,Clˉ會積聚成核,導致該區域陽極溶解加速。這樣金屬基體會被向下深挖腐蝕,形成點蝕坑陽極金屬的溶解,會加速Clˉ透過腐蝕產物膜擴散到點蝕坑內,使點蝕坑內的Clˉ濃度進一步增加,這一過程是屬于Clˉ的催化機制,當Clˉ濃度超過一定的臨界值之后,陽極金屬將一直處在活化狀態而不會鈍化。因此,在Clˉ的催化作用下,點蝕坑會不斷擴大、加深。盡管溶液中的Na 含量較高,但是對腐蝕產物膜能譜分析卻未發現Na元素的存在,說明腐蝕產物膜對陽離子向金屬方向的擴散具有一定的擬制作用;而陰離子則比較容易的穿過腐蝕產物膜到達基體與膜的界面。這說明腐蝕產物膜具有離子選擇性,導致界面處陰離子濃度升高。



2、氯離子對奧氏體不銹鋼的腐蝕主要是點蝕。
機理:氯離子容易吸附在鈍化膜上,把氧原子擠掉,然后和鈍化膜中的陽離子結合形成可溶性氯化物,結果在露出來的機體金屬上腐蝕了一個小坑。這些小坑被成為點蝕核。這些氯化物容易水解,使小坑能溶液PH值下降,使溶液成酸性,溶解了一部分氧化膜,造成多余的金屬離子,為了平很腐蝕坑內的電中性,外部的Cl-離子不斷向空內遷移,使空內金屬又進一步水解。如此循環,奧氏體不銹鋼不斷的腐蝕,越來越快,并且向孔的深度方向發展,直至形成穿孔。
3、Cl-對縫隙腐蝕具有催化作用。腐蝕開始時,鐵在陽極失去電子。隨著反應的不斷進行,鐵不斷的失去電子,縫隙內Fe2 大量的聚積,縫隙外的氧不易進入,遷移性強的Cl-即進入縫隙內與Fe2 形成高濃度、高導電的FeCl2,FeCl2水解產生H ,使縫隙內的pH值下降到3~4,從而加劇腐蝕。
鑒于這種高濕、高氯離子的狀態,陶瓷是很難防住的:
1、氯離子滲透性強,陶瓷直徑大,搭接不完善,容易被滲透;
2、 高濕煙氣水份容易滲透進陶瓷涂層中,在通入蒸汽的時候煙道內溫度上升,水份、氯離子更易滲透,同時原來滲入陶瓷涂層的水份因問題變高而汽化,汽化后體積增大,使空隙更加擴大,久而久之防腐失效。
3、 頻繁的熱脹冷縮變形,會導致陶瓷涂層的應力斷裂,雖有襯布防裂,但出現裂縫后會加劇腐蝕介質的滲透。
4、陶瓷防腐層一旦局部失效將會導致整個防腐層脫落。
北京耐默建議濕法脫硫后煙道(鋼質或水泥基材)采用KN22耐氯離子防腐涂料來解決腐蝕問題。