今天的主題是:不鏽鋼與氯離子,如果做個比喻的話,不鏽鋼就是鬥獸棋中的大象——堅不可摧,而氯離子就是看似毫不起眼,卻能讓大象俯首稱臣的老鼠。
氯離子
我們知道自來水中是存在大量氯離子的,這是由於自來水在生產過程中,需要用氯淨化水,殺死病原微生物等有害物質。
根據《生活飲用水衛生標準》的規定,氯化物含量限定值為250mg/L。
氯離子為什麼會腐蝕不鏽鋼呢?
有一種理論:成相膜理論,這是由於氯離子半徑小,故穿透能力強,它最容易穿透氧化膜內極小的孔隙,到達不鏽鋼表面,並相互作用形成可溶性化合物,使鈍化膜結構發生變化,致使不鏽鋼產生腐蝕。
這裡主要闡述兩點。1:氯離子的大小;2:不鏽鋼耐腐蝕的機理。
氯離子的大小:根據化學元素週期表的原子半徑變化規律,從左至右,依次變小,從上到下,依次變大,氯離子的位置靠近右上角:這裡可以看到,足夠小。
不鏽鋼耐腐蝕的機理:
不鏽鋼水管不腐蝕的機理是含有的Cr(鉻)與氧結合,在金屬表面形成厚度約為100萬分之數mm的鈍化膜,這種鈍化膜能起到防鏽的作用,但受到其他原因鈍化膜受到破壞卻不能再生,所以不鏽鋼也會出現生鏽等現象。
氯離子就如同鬥獸棋中的老鼠一樣,鑽進了大象(不鏽鋼)的鼻子(鈍化膜),致使其窒息(發生腐蝕)。
而在不鏽鋼水管實際應用中,點蝕的發生情況為以下兩點:
(1) 採用地下井水、河水和海水對管道進行試壓和清洗,該型別水源中含有大量Cl-氯離子(氯離子含量約19000ppm)), 很容易穿透氧化膜到達不鏽鋼表面,與金屬形成可溶性化合物,使氧化膜發生變化產生點蝕。
(2) 管道在安裝完畢後,未按照要求清洗管道,管道長時間靜止,這成為腐蝕發生的必然因素。
具體防止點蝕的方式可總結為以下三條:
(1) 對管子進行沖洗,流速最好控制在1米/秒以上,目的是將管道在安裝時殘留的金屬粉末及汙物排出管內;
(2) 選用適合水源,管道試壓和清洗的水源應取用日常生活用水,不可採用自取的地下井水、河道水和海水;此類水源氯離子含量較大。
(3) 管道清洗、試壓完畢結束後,應排除管內積水,管內積水無法排盡時,設法使管道系統至少達到每週通水迴圈一次;
縱觀上文,大象即使敗給了老鼠,也不能從根本上否認其森林之王稱號,當出現腐蝕現象 ,亦不要簡單的認為:不鏽鋼就是不生鏽,生鏽的就不是不鏽鋼。這其實是對不鏽鋼缺乏瞭解的,較為片面的看法。
千里之堤,毀於蟻穴,不鏽鋼水管,三分看質量,七分靠安裝。只有嚴格按標準、按規範要求安裝,才能真正發揮出不鏽鋼的效能!