冷卻水本身的主要成分分為陰離子和陽(yáng)離子兩大類(lèi)，陰離子會(huì)在陽(yáng)極溶解處聚集吸附，由于競(jìng)爭(zhēng)吸附的原因，水中其它陰離子有可能阻礙Cl-在不銹鋼管表面聚集吸附，如果某陰離子對(duì)不銹鋼管鈍化膜沒(méi)有破壞作用，則該陰離子就可能有緩蝕作用；如果某陰離子對(duì)不銹鋼管鈍化膜有破壞作用，則該陰離子就可能與Cl-一樣有腐蝕促進(jìn)作用。因此冷卻水中陰離子對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕特性的影響是研究的重點(diǎn)。冷卻水成分的影響冷卻水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-和NO3-，主要的陽(yáng)離子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+。鹵素離子是主要的侵蝕性離子，多數(shù)冷卻水中F-濃度低于1mg/L，沒(méi)有列入檢測(cè)項(xiàng)目，但是也有部分地區(qū)冷卻水中F-濃度可達(dá)幾個(gè)毫克/升以上，F(xiàn)-對(duì)凝汽器不銹鋼管點(diǎn)蝕影響的研究很少，尚未見(jiàn)到具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。溴離子有點(diǎn)蝕作用，冷卻水中一般沒(méi)有，加入含溴殺菌劑時(shí)，應(yīng)作為水處理劑的影響來(lái)考慮。碘離子在冷卻水中幾乎沒(méi)有，可以不考慮。冷卻水的pH通常在6.5~8.5，HO-的濃度通常小于4×10-6mol/L，在此范圍內(nèi)對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕電位影響較小，但是在較高濃度時(shí)（pH9~12）對(duì)不銹鋼管有較強(qiáng)的緩蝕作用。Cl-和SO42-對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕影響的研究較多，已有結(jié)論：Cl-是主要的腐蝕因子，SO42-對(duì)不銹鋼管具有緩蝕性。因此本文主要研究陰離子F-、HCO3-和NO3-對(duì)不銹鋼管點(diǎn)蝕性能的影響。點(diǎn)蝕電位的測(cè)試系統(tǒng)和方法見(jiàn)4.1和4.3.1。

生產(chǎn)不銹鋼管所用的原材料主要是連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓鋼，確保鋼坯質(zhì)量是把好鋼管質(zhì)量的 道關(guān)，主要包括煉鋼水平、澆注和冷卻工藝，以及成形質(zhì)量。首先是提高煉鋼水平，需降低有害元素和氣體(氮?dú)溲?，提高成分的均勻性和純凈度，減少非金屬夾雜物，同時(shí)改變其分布形態(tài)都是關(guān)鍵。鋼坯的成分不均勻且產(chǎn)生嚴(yán)重偏析時(shí)，會(huì)使軋制后的鋼管呈現(xiàn)嚴(yán)重的帶狀組織，從而降低鋼管力學(xué)性能和腐蝕性能，甚至不合格。非金屬夾雜物(如硫化物和氧化物、硅酸鹽)被壓成薄片，不僅會(huì)影響鋼管的性能，而且可能會(huì)使鋼管在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生裂紋。其次，完善澆注和冷卻工藝，減少皮下氣泡、皮下裂紋、疏松和縮孔也不能忽視，因?yàn)檫@些缺陷無(wú)論是哪一種，在穿孔和軋管過(guò)程中都有可能造成缺陷，有的缺陷在使用后放大，縮短了產(chǎn)品使用壽命;嚴(yán)重時(shí)在中間品就直接報(bào)廢，如內(nèi)折。此外，鋼坯的外形偏差，如直線度、直徑和橢圓度，這都將直接影響到穿孔質(zhì)量，造成荒管質(zhì)量缺陷。因此，認(rèn)可時(shí)不僅需要關(guān)注煉鋼設(shè)備及工藝，更要進(jìn)行延伸至無(wú)縫鋼管的試驗(yàn)，通過(guò)這樣的認(rèn)可過(guò)程來(lái)確定鋼坯出廠檢驗(yàn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣數(shù)量和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，特別是規(guī)范和指南中沒(méi)有明確但又需要重點(diǎn)關(guān)注的質(zhì)量項(xiàng)目，如低倍和微觀組織的檢測(cè)。2、確保熱爐溫控準(zhǔn)確性和均勻性無(wú)縫鋼管制造中用到的熱爐有鋼坯加熱爐和鋼管熱處理爐。溫控準(zhǔn)確性和均勻性是評(píng)判加熱設(shè)備好壞的兩個(gè)重要指標(biāo)，是加熱工藝的重要保證，因此制造廠應(yīng)嚴(yán)格履行熱電偶使用期限和校準(zhǔn)周期規(guī)定，以及爐膛溫度均勻性檢測(cè)。加熱工藝的制定應(yīng)綜合考慮熱爐設(shè)備、管坯或鋼管種類(lèi)、數(shù)量等固有屬性，嚴(yán)格控制加熱速度、保溫時(shí)間和冷卻速度，避免產(chǎn)生裂紋、過(guò)熱或過(guò)燒。以穿孔階段管坯加熱為例，考慮不銹鋼常溫下導(dǎo)熱系數(shù)小(即傳熱慢)，而膨脹系數(shù)大，所以應(yīng)當(dāng)在爐內(nèi)應(yīng)有較長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)間，加熱初期的升溫速度宜慢，以防產(chǎn)生熱裂紋;當(dāng)坯溫超過(guò)一定溫度(一般850℃左右)后，不銹鋼的導(dǎo)熱性和塑性迅速增加，同時(shí)不銹鋼在高溫段停留的時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生α相，即生成鐵素體，α相超過(guò)一定比例后，金屬熱塑性急劇下降，嚴(yán)重時(shí)，將導(dǎo)致穿孔無(wú)法進(jìn)行，而且高溫及長(zhǎng)時(shí)保溫還會(huì)使內(nèi)部晶粒粗大，因此在均熱階段則應(yīng)當(dāng)快速加熱，短時(shí)間完成均熱。