2507双相不锈钢钾盐蒸发罐腐蚀原因分析

蒸发罐在钾盐行业起着举足轻重的作用，其使用情况直接影响了钾盐生产能耗、产品收得率和产品质量。蒸发罐的腐蚀泄漏不仅影响设备寿命和生产安全，甚至会导致全面停产。早期的钾盐蒸发罐主要使用价格便宜的纯碳钢、316L不锈钢或316L不锈钢复合板，但因这些材料的耐蚀性差，一般几个月就需更换。二十世纪八十年代，钛及复合板材开始用于制造钾盐蒸发罐并取得较好的效果，但用钛及复合板材制造钾盐蒸发罐成本较高，制约了该材料的广泛应用。

在此背景下，双相不锈钢及其复合板材作为一种兼具优良耐蚀性又相对便宜的材料，在真空制盐行业被认为是最适宜的材料之一。虽然双相不锈钢具有优良的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及疲劳腐蚀等性能，但加工和制造会降低其耐蚀性，且蒸发罐通常是在应力和环境介质共同作用下工作，双相不锈钢钾盐蒸发罐常常会发生严重的腐蚀破坏。为此，化工部长沙设计研究院的研究者对2507双相不锈钢钾盐蒸发罐的腐蚀原因进行了分析，并就如何防止腐蚀给出了一些建议。

避免腐蚀发生的做法：

（1）合理的设计。在设计初期，应确认设备最苛刻的工况，并按此工况合理选材或调整工况至材料允许范围。对于受内压容器，设备壳体主要受到拉应力，因此要减小和控制其应力腐蚀，必须控制容器的工作应力和残余拉应力等；对于受外压容器，要考虑外压引起的应力与残余应力组合后的应力状态，在结构设计上，应尽量避免出现应力集中现象。对于安装和使用时存在较大温差的设备，要尽量减少温差产生的应力。

（2）严格的制造。因为双相不锈钢在我国应用还不广泛，相关制造经验相对缺乏，所以在制造环节中要有合适的施工指导。酸洗钝化是保证蒸发罐安全运行的最后一道防线。应克服制造现场条件的限制，按要求及时全面地进行酸洗钝化处理，使双相不锈钢表面生成均匀的保护膜，强化双相不锈钢表面和焊接接头的防腐蚀能力。

（3）正确的使用。在双相不锈钢设备运行过程中，严格按设计参数运行设备，不出现超温超压现象。在强酸和Cl-介质环境中，双相不锈钢抗应力腐蚀能力大大降低。因此，对于pH值较低的料液，需要实时取样测量其pH值，并采取合理的措施中和料液酸性，待化验合格后方可进入蒸发罐内。

严格控制进罐料液中的Fe3+和Fe2+含量，以免对双相不锈钢表面造成Fe污染，发生电化学腐蚀。由于应力腐蚀开裂发生在活化-钝化和钝化-过钝化两个敏感电位区间，因此可以通过控制电位进行保护，防止应力腐蚀的发生。如有必要，可根据设备情况，采取加入缓冲剂、促进成膜、阻止氢或有害物质的吸附等方法防止应力腐蚀的发生。