304L不銹鋼管銹蝕原因分析與防控措施

我國某核電站加熱器不銹鋼管為304L, 規格為：16mm×0.9mm ,安裝完畢后尚未使用，用內窺鏡檢查時就發現304L不銹鋼管己經全面銹蝕，為探究腐蝕原因，取帶銹不銹鋼管多根，樣管長度約100×500mm。

一、表面形貌

    304L不銹鋼管外部呈亮白色、無銹跡和蝕坑。管樣內部帶銹，帶銹管樣顏色有2種: 1. 絕大多數帶銹管樣以銹黃色為主，間隔有少量的深藍色，基本均勻分布，看不見亮白色，下面簡稱304L不銹鋼管樣1;  2. 有一段以深藍色為主，并散布有少量銹黃色斑塊，也看不見亮白色，下面簡稱304L不銹鋼管樣2。

二、表面微區成分分析

    截取304L不銹鋼管樣1和2，并將其剖開。對剖開的不銹鋼管樣1，取一塊檢測無銹的管樣外部，簡稱管樣1-1，取另一塊檢測有銹的管樣內部，簡稱管樣，1-2。對剖開的不銹鋼管樣2，取一塊檢測有銹的管內部，簡稱管樣2。放入日立公司SU-1500掃描電鏡觀察，用能譜分析(EDS)試樣表面.能譜分析數據匯總見表。根據掃描電鏡照片和能譜分析可知，光亮無銹的管外壁(管樣1-1 )未見異常，氧量很低，而以黃色銹為主的管內壁(管樣1-2),氧量超過31%。鐵、鉻和鎳的量都比較高，因此腐蝕產物的主要成分應是鐵鉻和鎳的氧化物，且表面較粗糙，藍色為主的管內壁(管樣2),氧量超過22%, 鐵和鉻的量比較高，而鎳量很低，因此腐蝕產物的主要成分應是鐵和鉻的氧化物，表面相對平滑。管樣內壁有氯化物。

三、化學成分和金相分析

    在同一爐批號的樣品管中取內外光亮無銹的一段進行化學成分分析，檢測結果符合ASTM A688規定。截取304L“管樣1”一塊，經鑲嵌、磨拋和化學侵蝕后在顯微鏡下觀察金相顯微組織。試樣的金相顯微組織是奧氏體+少量條狀鐵素體。

四、腐蝕原因與防控

    304L不銹鋼管內壁全面腐蝕生銹的原因是: 生產過程中，有冷卻水進入管內，管子進入退火爐時，高溫使水在管內迅速氣化膨脹，破壞了管內的保護氣氛，使管內壁表面產生了大量鐵、鉻和鎳的高溫氧化物，并在大氣環境中一步腐蝕生銹。防控方法是嚴格控制生產工藝，及時剔出有空洞的管子，防止冷卻水進入管內破壞保護氣氛。