不銹鋼S30403在循環(huán)水工況中的耐蝕性能研究

李曉煒，王奕璇，張 杰，王團亮，段永鋒

(1.中石化煉化工程(集團)股份有限公司洛陽技術研發(fā)中心，河南 洛陽 471003；2.中國石油化工股份有限公司中原油田分公司，四川 達州 635000)

近年來，隨著國家對企業(yè)污水排放標準要求的提高，企業(yè)面臨著巨大的環(huán)保壓力。工業(yè)循環(huán)水通常采用提高濃縮倍數(shù)的方式來實現(xiàn)節(jié)約用水，以達到降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益的目的【1-3】。然而，隨著循環(huán)水濃縮倍數(shù)的提高，其中的氯離子(Cl-)等腐蝕介質(zhì)不斷累積、濃度提高，使得水質(zhì)惡化，導致循環(huán)水冷卻器等設備或管道的腐蝕傾向增大【4】。煉化企業(yè)循環(huán)水工況下的碳鋼設備或管道的腐蝕時有發(fā)生，嚴重時會發(fā)生穿孔泄漏，導致停工，影響生產(chǎn)裝置的長周期安全穩(wěn)定運行，部分企業(yè)采用升級為不銹鋼材質(zhì)【5】的方法應對上述問題。

奧氏體不銹鋼S30403具有良好的韌性和可加工性能，且以其優(yōu)良的強度、抗沖擊性能和耐腐蝕性能在煉油化工領域被廣泛應用。通常情況下，隨著循環(huán)水濃縮倍數(shù)的提高，氯離子濃度也隨之增大，增加了奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂和點蝕傾向【6-9】。不銹鋼表面鈍化膜的穩(wěn)定性與其耐點蝕性能密切相關，而鈍化膜容易受到溶液中的侵蝕性離子的破壞，從而導致點蝕發(fā)生。氯離子即為常見的侵蝕性離子。而溶液中的含氧酸根離子(如硫酸根、硝酸根、磷酸根等)與氯離子在金屬表面存在著競爭吸附，因此，含氧酸根離子對氯離子點蝕具有緩蝕作用【10-13】。在循環(huán)水中緩蝕性離子含量一定的情況下，隨著氯離子濃度的增大，奧氏體不銹鋼的點蝕敏感性增大【14】。……