不銹鋼在海洋裝置上的應(yīng)用

2015-9-22 14:24:46      點(diǎn)擊：

各種不同類型的不銹鋼正在日益廣泛和成功地用于各種不同的海洋環(huán)境中。必需指出，在海水中不銹鋼要長(zhǎng)期免于腐蝕需要復(fù)雜的防腐工程技術(shù)和大量投資。奧氏體和馬氏體不銹鋼很久以來(lái)就用于航海動(dòng)力裝置上的過(guò)熱器管道以及透平機(jī)葉片。在這些裝置中要保持低氯化物含量是很不容易的，因?yàn)楹胶?dòng)力裝置的應(yīng)用技術(shù)與一般發(fā)電裝置的基本原理并無(wú)差別。不銹鋼也正在用于遠(yuǎn)洋商船上的大容量化學(xué)容器，其使用情況在某些方面與陸地化工廠的使用條件截然不同。

大多數(shù)不銹鋼牌號(hào)在海洋條件下應(yīng)用都能得到滿意的結(jié)果，但不同牌號(hào)則對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂表現(xiàn)敏感。以410型為代表的馬氏體鋼和430型為代表的鐵素體鋼，在海洋條件下，數(shù)月內(nèi)便會(huì)生銹。這種均勻銹蝕可通過(guò)機(jī)械打磨加以去除。比較受歡迎的不銹鋼是奧氏體不銹鋼，因?yàn)樗目逛P蝕能力較強(qiáng)（但由于應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂則例外）。隨著時(shí)間遷移，奧氏體不銹鋼也會(huì)發(fā)黑。如果由于美觀或其它方面的原因，這種發(fā)黑也可以通過(guò)打磨去除。不銹鋼在海水中很少會(huì)產(chǎn)生均勻銹燭，所以在實(shí)際使用中可不必?fù)?dān)心。

推進(jìn)器海洋上的拖輪和其它船只上的推進(jìn)器可由鑄造不銹鋼CF－8（相當(dāng)干304型不銹鋼）制成。當(dāng)船只不航行時(shí)，從推進(jìn)器主軸通過(guò)軸承到船體，構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)電的金屬回路。相當(dāng)于成分為410型不銹鋼的鑄造推進(jìn)器也經(jīng)常披選用，并在其它方面得到廣泛應(yīng)用如用于破冰船等。

近代不銹鋼技術(shù)的發(fā)展，已開(kāi)始采用復(fù)相奧氏體－鐵素體不銹鋼20Cr－8Ni－3.5Mo來(lái)鑄造遠(yuǎn)洋巨輪上大型推進(jìn)器（重達(dá)3000kg）。

經(jīng)常在港口工作的船只，特別容易遇到海面上的原木或其它浮體而加速推進(jìn)器的損壞。因此，采用奧氏體不銹鋼制作推進(jìn)器能通過(guò)矯直或焊接的辦法而得到修復(fù)，這是選材上一個(gè)值得重視的問(wèn)題。

泵早已觀察到離心泵在海水工作的條件下，如采用不銹鋼構(gòu)件，則能顯示出一定的可靠性。在保持流動(dòng)的海水中，采用CF—8M鑄造不銹鋼葉輪（其成分相當(dāng)于316型不銹鋼）以及用316型不銹鋼作主軸，可以不出任何問(wèn)題。當(dāng)水泵停止工作時(shí)，縫隙腐蝕和點(diǎn)腐蝕很可能就成為嚴(yán)重問(wèn)題。但如果來(lái)用較為活潑而又易銹的鑄鐵制造一個(gè)壁厚相當(dāng)大的泵箱時(shí)，則鑄鐵在停機(jī)時(shí)間能起到陰極保護(hù)作用。當(dāng)泵工作時(shí)，鑄鐵箱的陰極保護(hù)作用下一定能使下銹鋼極化，但流動(dòng)的水維待了陰極保護(hù)作用。此外，長(zhǎng)期工作的泵可能由于交替使用，既有時(shí)海水更換成淡水而起到防護(hù)作用。

散裝容器不銹鋼一直被用來(lái)作為貨運(yùn)中的散袋容器，用以裝載液化天然氣體（LNG），化學(xué)藥品、飲料等。貨運(yùn)中盛LNG的容器習(xí)慣采用304L型不銹鋼，其目的不是為了耐腐蝕而是考慮到在低溫狀態(tài)下的機(jī)械性能。

對(duì)于海運(yùn)化學(xué)制品的容器，采用不銹鋼的目的主要是考慮到它的耐腐蝕性，這與陸地化學(xué)制品的儲(chǔ)運(yùn)是不同的。如果船只屬于一般不定期貨輪，則運(yùn)載化學(xué)制品的容器也可以運(yùn)輸任何物品，從醋酸、糟漿到二甲苯。一般都用316L型不銹鋼作閥門、貨運(yùn)泵、管遭、加熱盤管以及容器本身。容器可以由整體不銹鋼組成或用碳鋼包復(fù)上一層0．06～0.08in（1.5—2.0mm）的不銹鋼板制成。在使用之前，必須進(jìn)行細(xì)致的檢查板材是否有缺陷并進(jìn)行徹底的清潔處理和鈍化處理。

實(shí)驗(yàn)表明裝有化學(xué)制品的客器允許用海水進(jìn)行沖洗，但隨后必?zé)┖芸煊玫疀_洗。對(duì)于在容器內(nèi)的任何不銹鋼加熱裝置，當(dāng)氯化物未徹底沖刷掉以前，切莫啟動(dòng)以防產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。化學(xué)制品容器設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)考慮用來(lái)盛海水因?yàn)檫@樣做會(huì)導(dǎo)－致產(chǎn)生縫隙腐蝕的危險(xiǎn)。如果設(shè)計(jì)方案中規(guī)定非用來(lái)盛海水不可，那么就必須考慮采取陰極保護(hù)系統(tǒng)以控制縫隙腐蝕的發(fā)展。在這種情況下，不銹鋼容器可能會(huì)產(chǎn)生難以去除的石灰質(zhì)沉積物，這是一個(gè)值得重視的問(wèn)題。

熱交換器強(qiáng)迫水循環(huán)系統(tǒng)的冷卻器和電站蒸汽冷凝器已廣泛采用奧氏體不銹鋼管道，后者的進(jìn)水口因高度污染而不宜采用銅合金材料。比較受歡迎的好材料為316型不銹鋼。在海岸和港灣地區(qū)，大量外來(lái)的團(tuán)塊和淤泥進(jìn)入冷凝器管道，特別容易造成嚴(yán)重障礙，這種情況必須采取措施加以排除。一種合理的措施就是采用橡膠球循環(huán)通過(guò)管道中，由于橡膠球能產(chǎn)生擠壓作用從而清理了管壁。當(dāng)海水的流動(dòng)速度大約為1m／S時(shí)，便可以防止海洋有機(jī)類雜物被吸入，從而保怔了冷凝器管道免于產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕。不同于其它有色合金，采用不銹鋼作冷凝器的管道則不受****流速的限制，但卻與整個(gè)泵裝置的經(jīng)濟(jì)效果有關(guān)。

O形密封圈串聯(lián)式電連接器和有關(guān)O形密封圈定位裝置都廣泛采用304不銹鋼和316不銹鋼制造，特別是海洋和軍事工程。采用上述材料都能得到滿意的使用效果。O形密封器可通過(guò)船體，鋁架或其它因素得到陰極保護(hù)作用。如果沒(méi)有陰極保護(hù)作用，O形密封圈的細(xì)糟很快（有些在數(shù)周內(nèi)）就會(huì)產(chǎn)生縫隙腐燭而導(dǎo)致嚴(yán)重失效。