不銹鋼在電力機械中的應用
信息來源：求和不銹鋼 時間：2018-11-28 09:58:24 瀏覽次數:-
在研究生產工藝的過程中, 1、機械拋光的影響。對奧氏體鎳鉻不銹鋼，如1Cr18ni95Ti的機械拋光，僅靠磨料在很大的定向壓力作用下整平表面，因此，表面存在一定的塑性變形組織特征——纖維組織，即拜爾培層。
2、電化學拋光的影響。馬勝利等研究了1Cr18ni95Ti不銹鋼在磷酸／硫酸體系電解液中電化學拋光后表層組織由典型的纖維狀組織轉變為均勻致密的顆粒狀晶粒組織形貌。這顯然與拋光過程機理有關。
通常當電流通過電解液時，不銹鋼在陽極上，金屬表面微觀突凸發生著優先溶解現象，且晶粒中不同晶面微觀溶解速度也不相同，從而導致晶粒邊緣的出現。但在不同電化學拋光條件下表面的顯微組織形貌有很大差異。含鎳雙相不銹鋼、超雙相不銹鋼和超奧氏體不銹鋼由于具有優異的耐腐蝕性和較高的強度而成為海水淡化領域受歡迎的材料。目前，脫鹽業主要采用的S31603和S31703不銹鋼和銅鎳合金(至少用干較低溫度和氯化物環境中)，無法確保所需要的長期可靠性。高鎳不銹鋼雖然單位成本較高，但由于強度高，使用時材料厚度可減薄，從而減輕了重量、降低了成本，與目前使用的材料相比頗具競爭力。隨著新建大型設施設計壽命的延長(現在平均設計壽命在4O年以上)，壽命周期成本變得更加重要。
2004年，奧托昆普公司(前阿維斯塔公司)公布了兩份用于脫鹽裝置的鎳合金資料。對于多級閃蒸法(MSF)裝置，選材建議如下：
◆ 冷凝器管(通常采用鈦或銅鎳合金)用S31254，S3275O和S32654；
◆ 鹽水加熱器管和管板用$32654；
◆ 閃蒸室外殼用$32205(免除噴漆，減少維護)和S31254，$32654(密封表面、法蘭連接件)；
◆ “下游各段” 用$32205。
◆ 對于反滲透(RO)裝置，選材建議如下：
◆ 高壓泵用S31254，$32750(用于高氯化物環境)和IS32205(用于低氯化物環境)；
◆ 高壓管道用$32750。
由于$32205雙相不銹鋼的強度高，蒸發器容器可以制造得更薄、更輕，可比S31603設備輕、薄30％，對于利比亞一個產能為16000立方米／天的多級閃燕廠，$32205雙相不銹鋼設備的價格更具有競爭力。這是自1993年日本橫濱會議以來，$32205在蒸發器容器上的第一次商業化應用。在那次會議上，首次提出將整體雙相不銹鋼用于蒸發器容器。
在2005年的國際海水淡化學會海水淡化和水再利用國際大會上，奧托昆普宣布將節約型雙相不銹鋼用于Taweelah B 擴建項目和IJebel
Alil項目的建設。這些工廠蒸發器的底部暴露干脫氣海水中，將采用$32205雙相不銹鋼；蒸發器上部暴露干腐蝕性不強的冷凝液，將采用$32101節鎳型雙相不銹鋼。含鎳24％、鉻20％和鉬6％的超奧氏體合金N08367已廣泛用于海水處理設施。在2003年的美國腐蝕工程師協會(NACE)國際大會上有研究人員發表了一篇論文，論述了N08367在反滲透工藝和多級閃蒸工藝海水淡化裝置的應用。N08367作為一種具有競爭性的替代材料，被用來替代傳統的銅合金。銅合金具有一些優點，如高導熱性等，但銅合金也會受到液體流動引起的沖蝕，特別是在有硫化物和胺等污染物存在的情況下更是如此。N08367合金雖比銅一鎳合金價格高，但仍具有競爭力，這是因為采用該合金的設備截面可以更薄、重量更輕，因而成本更低。近年來，這種合金已被指定用于許多工廠，包括2002年在西半球特立尼達建設的反滲透裝置的關鍵預處理管道，該裝置的設計能力為109，000立方米／天。2001年曾有文章介紹了薄壁激光焊接$34565奧氏體不銹鋼用于多級閃蒸工藝裝置熱回收段蒸發室的管道，以作為90／1O銅一鎳合金的一種經濟型替代材料。$34565奧氏體不銹鋼通常含鎳17％、鉻24％和鉬4％。另外，據報導我國河南德昌銅鋁型材股份有限公司受以色列IDE公司的委托，自行研制開發了耐海水腐蝕的特種鋁合金列管，該產品主要用于海水直接利用、海水淡化、海洋化工、船舶等工程。成功研制開發的耐海水腐蝕的特種鋁合金列管具有以下性能：(1)無毒副作用· (2)耐海水腐蝕· (3)在120度以下的海水介質中機械性能穩定、耐蝕。(4)良好的導熱性能l (5)可承受1．5MPa以上壓力l (6)良好的可加工性l(7)較低的價格。
如在65%( wt)水的電解液中，當陽極電流密度為30A／dm2、t為70℃下拋光15min時，可獲得較好的表面拋光效果。當陽極電流密度(DA)過底(DA<20A／dm2=或過大(DA<40A／dm2
)，或溫度過高( > 90℃)或過低 (<50℃=)，或拋光時間過長(>25min)或過短(<10min)，均不利于表面拋光質量的提高。
結合不銹鋼生產特點,機械名稱材料應用部位
發電機 Cr18Ni8 護環
大電流變壓器 整流器 0Cr18Ni9 防漏磁部件繞組卡子，法蘭盤伸縮按頭風箱
水銀整流器
0Cr18Ni9啟動裝置，真空槽
切斷器
0Cr18Ni9 可動接點的真空膜盒及要求無磁部件
變壓器托架
00Cr13Ni5Mo支撐托架橫梁 研究制定了SUS304熱軋不銹帶鋼的生產工藝,并對不銹帶鋼軋制結果進行了分析,結果表明不銹帶鋼的生產工藝穩定、合理。
2、電化學拋光的影響。馬勝利等研究了1Cr18ni95Ti不銹鋼在磷酸／硫酸體系電解液中電化學拋光后表層組織由典型的纖維狀組織轉變為均勻致密的顆粒狀晶粒組織形貌。這顯然與拋光過程機理有關。
通常當電流通過電解液時，不銹鋼在陽極上，金屬表面微觀突凸發生著優先溶解現象，且晶粒中不同晶面微觀溶解速度也不相同，從而導致晶粒邊緣的出現。但在不同電化學拋光條件下表面的顯微組織形貌有很大差異。含鎳雙相不銹鋼、超雙相不銹鋼和超奧氏體不銹鋼由于具有優異的耐腐蝕性和較高的強度而成為海水淡化領域受歡迎的材料。目前，脫鹽業主要采用的S31603和S31703不銹鋼和銅鎳合金(至少用干較低溫度和氯化物環境中)，無法確保所需要的長期可靠性。高鎳不銹鋼雖然單位成本較高，但由于強度高，使用時材料厚度可減薄，從而減輕了重量、降低了成本，與目前使用的材料相比頗具競爭力。隨著新建大型設施設計壽命的延長(現在平均設計壽命在4O年以上)，壽命周期成本變得更加重要。
2004年，奧托昆普公司(前阿維斯塔公司)公布了兩份用于脫鹽裝置的鎳合金資料。對于多級閃蒸法(MSF)裝置，選材建議如下：
◆ 冷凝器管(通常采用鈦或銅鎳合金)用S31254，S3275O和S32654；
◆ 鹽水加熱器管和管板用$32654；
◆ 閃蒸室外殼用$32205(免除噴漆，減少維護)和S31254，$32654(密封表面、法蘭連接件)；
◆ “下游各段” 用$32205。
◆ 對于反滲透(RO)裝置，選材建議如下：
◆ 高壓泵用S31254，$32750(用于高氯化物環境)和IS32205(用于低氯化物環境)；
◆ 高壓管道用$32750。
由于$32205雙相不銹鋼的強度高，蒸發器容器可以制造得更薄、更輕，可比S31603設備輕、薄30％，對于利比亞一個產能為16000立方米／天的多級閃燕廠，$32205雙相不銹鋼設備的價格更具有競爭力。這是自1993年日本橫濱會議以來，$32205在蒸發器容器上的第一次商業化應用。在那次會議上，首次提出將整體雙相不銹鋼用于蒸發器容器。
在2005年的國際海水淡化學會海水淡化和水再利用國際大會上，奧托昆普宣布將節約型雙相不銹鋼用于Taweelah B 擴建項目和IJebel
Alil項目的建設。這些工廠蒸發器的底部暴露干脫氣海水中，將采用$32205雙相不銹鋼；蒸發器上部暴露干腐蝕性不強的冷凝液，將采用$32101節鎳型雙相不銹鋼。含鎳24％、鉻20％和鉬6％的超奧氏體合金N08367已廣泛用于海水處理設施。在2003年的美國腐蝕工程師協會(NACE)國際大會上有研究人員發表了一篇論文，論述了N08367在反滲透工藝和多級閃蒸工藝海水淡化裝置的應用。N08367作為一種具有競爭性的替代材料，被用來替代傳統的銅合金。銅合金具有一些優點，如高導熱性等，但銅合金也會受到液體流動引起的沖蝕，特別是在有硫化物和胺等污染物存在的情況下更是如此。N08367合金雖比銅一鎳合金價格高，但仍具有競爭力，這是因為采用該合金的設備截面可以更薄、重量更輕，因而成本更低。近年來，這種合金已被指定用于許多工廠，包括2002年在西半球特立尼達建設的反滲透裝置的關鍵預處理管道，該裝置的設計能力為109，000立方米／天。2001年曾有文章介紹了薄壁激光焊接$34565奧氏體不銹鋼用于多級閃蒸工藝裝置熱回收段蒸發室的管道，以作為90／1O銅一鎳合金的一種經濟型替代材料。$34565奧氏體不銹鋼通常含鎳17％、鉻24％和鉬4％。另外，據報導我國河南德昌銅鋁型材股份有限公司受以色列IDE公司的委托，自行研制開發了耐海水腐蝕的特種鋁合金列管，該產品主要用于海水直接利用、海水淡化、海洋化工、船舶等工程。成功研制開發的耐海水腐蝕的特種鋁合金列管具有以下性能：(1)無毒副作用· (2)耐海水腐蝕· (3)在120度以下的海水介質中機械性能穩定、耐蝕。(4)良好的導熱性能l (5)可承受1．5MPa以上壓力l (6)良好的可加工性l(7)較低的價格。
如在65%( wt)水的電解液中，當陽極電流密度為30A／dm2、t為70℃下拋光15min時，可獲得較好的表面拋光效果。當陽極電流密度(DA)過底(DA<20A／dm2=或過大(DA<40A／dm2
)，或溫度過高( > 90℃)或過低 (<50℃=)，或拋光時間過長(>25min)或過短(<10min)，均不利于表面拋光質量的提高。
結合不銹鋼生產特點,機械名稱材料應用部位
發電機 Cr18Ni8 護環
大電流變壓器 整流器 0Cr18Ni9 防漏磁部件繞組卡子，法蘭盤伸縮按頭風箱
水銀整流器
0Cr18Ni9啟動裝置，真空槽
切斷器
0Cr18Ni9 可動接點的真空膜盒及要求無磁部件
變壓器托架
00Cr13Ni5Mo支撐托架橫梁 研究制定了SUS304熱軋不銹帶鋼的生產工藝,并對不銹帶鋼軋制結果進行了分析,結果表明不銹帶鋼的生產工藝穩定、合理。
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