304L不锈钢管锈蚀原因分析与防控措施

我国某核电站加热器不锈钢管为304L, 规格为：16mm×0.9mm ,安装完毕后尚未使用，用内窥镜检查时就发现304L不锈钢管己经全面锈蚀，为探究腐蚀原因，取带锈不锈钢管多根，样管长度约100×500mm。

一、表面形貌

    304L不锈钢管外部呈亮白色、无锈迹和蚀坑。管样内部带锈，带锈管样颜色有2种: 1. 绝大多数带锈管样以锈黄色为主，间隔有少量的深蓝色，基本均匀分布，看不见亮白色，下面简称304L不锈钢管样1;  2. 有一段以深蓝色为主，并散布有少量锈黄色斑块，也看不见亮白色，下面简称304L不锈钢管样2。

二、表面微区成分分析

    截取304L不锈钢管样1和2，并将其剖开。对剖开的不锈钢管样1，取一块检测无锈的管样外部，简称管样1-1，取另一块检测有锈的管样内部，简称管样，1-2。对剖开的不锈钢管样2，取一块检测有锈的管内部，简称管样2。放入日立公司SU-1500扫描电镜观察，用能谱分析(EDS)试样表面.能谱分析数据汇总见表。根据扫描电镜照片和能谱分析可知，光亮无锈的管外壁(管样1-1 )未见异常，氧量很低，而以黄色锈为主的管内壁(管样1-2),氧量超过31%。铁、铬和镍的量都比较高，因此腐蚀产物的主要成分应是铁铬和镍的氧化物，且表面较粗糙，蓝色为主的管内壁(管样2),氧量超过22%, 铁和铬的量比较高，而镍量很低，因此腐蚀产物的主要成分应是铁和铬的氧化物，表面相对平滑。管样内壁有氯化物。

三、化学成分和金相分析

    在同一炉批号的样品管中取内外光亮无锈的一段进行化学成分分析，检测结果符合ASTM A688规定。截取304L“管样1”一块，经镶嵌、磨抛和化学侵蚀后在显微镜下观察金相显微组织。试样的金相显微组织是奥氏体+少量条状铁素体。

四、腐蚀原因与防控

    304L不锈钢管内壁全面腐蚀生锈的原因是: 生产过程中，有冷却水进入管内，管子进入退火炉时，高温使水在管内迅速气化膨胀，破坏了管内的保护气氛，使管内壁表面产生了大量铁、铬和镍的高温氧化物，并在大气环境中一步腐蚀生锈。防控方法是严格控制生产工艺，及时剔出有空洞的管子，防止冷却水进入管内破坏保护气氛。