含高浓度氯离子的介质(氯离子浓度>10000mg/L)易对金属产生点蚀(局部腐蚀形成孔洞)与缝隙腐蚀(密封缝隙处腐蚀),需选用耐氯材质并优化结构设计,具体措施如下:
核心防腐蚀措施:
耐氯材质选型:
探头材质:选用双相不锈钢 2507(含铬 25%、钼 4%、氮 0.28%),耐氯离子点蚀能力优异(在 20% 盐水、25℃下腐蚀速率<0.005mm / 年),点蚀电位>1000mV(vs SCE),远高于 316L 不锈钢(点蚀电位 400~600mV);若氯离子浓度超 50000mg/L,需选用哈氏合金 C-276(点蚀电位>1200mV),耐受氯离子腐蚀。
密封件材质:选用全氟醚橡胶(FFKM,耐氯离子渗透,在 20% 盐水中浸泡 1 年,体积变化<3%),避免丁腈橡胶(易被氯离子腐蚀,3 个月内出现裂纹)。
结构设计优化(防缝隙腐蚀):
无缝隙连接:探头与法兰采用 “焊接式连接"(激光焊接,焊缝无间隙),替代螺纹连接(螺纹缝隙易积聚氯离子,引发缝隙腐蚀);法兰与储罐接口采用 “金属面密封"(铜垫片,塑性好,无密封缝隙),配合高温密封胶(如 3M 5200),缝隙。
表面处理:探头表面采用 “钝化处理 + 电解抛光",钝化处理形成致密氧化膜(Cr₂O₃),厚度 5~10μm,增强抗点蚀能力;电解抛光使表面粗糙度 Ra≤0.2μm,减少氯离子吸附点,降低点蚀风险。
辅助防护工艺:
阴保护:在储罐内安装 “牺牲阳"(如锌合金阳,牺牲阳优先腐蚀),通过电缆与探头连接,使探头处于阴保护状态(电位维持在 - 800~-900mV vs SCE),氯离子腐蚀;定期检查损耗情况(每 6 个月 1 次),消耗超 50% 时更换。
缓蚀剂添加:若介质允许,向储罐内添加 “氯离子缓蚀剂"(如苯并三氮唑,添加量 0.1%~0.5%),缓蚀剂吸附在探头表面,形成保护膜,阻止氯离子与金属接触,缓蚀效率可达 90% 以上。
维护与检测要点:
每 1 个月用清水冲洗探头表面,去除残留的高浓度氯离子;每 3 个月用 “点蚀检测仪" 检查探头表面(若发现直径>0.1mm 的点蚀孔洞,需更换探头);每 6 个月测量探头电位(确保处于保护电位范围),若电位异常,调整牺牲或缓蚀剂添加量。