污水处理中不锈钢材质的寿命

污水处理中不锈钢材质的寿命

1.、不锈钢的定义

《GB T 20878-2007 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》中术语明确：

（1）不锈钢：以不锈、耐蚀性为主要特性,且铬含量至少为10.5%,碳含量最大不超过1.2%的钢。

（2）奥氏体型不锈钢：基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(γ相)为主,无磁性,主要通过冷加工使其强化(并可能导致一定的磁性)的不锈钢。

本文提到的常见类型不锈钢都属于奥氏体型不锈钢。

2、常见不锈钢材质的分类

目前市面上常见的不锈钢类型主要有201不锈钢、304不锈钢、316不锈钢以及316L不锈钢。

具体的标号及各个国家的标号如下图所示：

 

根据《GB T 20878-2007 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》，以上不锈钢的成分如下图所示：

 

以上图片可知：

201不锈钢的含碳量和含锰量最高，分别高达0.15%和5.5%~7.5%。

316（316L）不锈钢与304不锈钢比，额外增加了元素Mo（钼），提高了Ni（镍）的含量，降低了Cr（铬）的含量。

316L跟316对比，进一步降低了C元素的含量，降低到了0.03%。

3、不同不锈钢的使用场景

（1）201不锈钢，属于很容易生锈的不锈钢，在普通的潮湿环境就会很快生锈，比镀锌钢稍微好点，但是也不建议用于潮湿环境。注：201不锈钢很容易被商家当做304不锈钢来用。我之前一个项目上，就发现现场用这种201不锈钢转尾螺丝顶替了304不锈钢材质，导致项目刚验收就生锈很明显。

（2）304不锈钢，属于这几类中性价比较高的一类，在一般的使用场景可以满足防腐蚀要求，但是要注意氯离子的腐蚀，通常氯离子高于200mg/L则存在腐蚀风险（一个客户的工业废水站，除臭管道304不锈钢，但是被腐蚀坏了，可能是臭气中有一些腐蚀性很强的物质）。其它污水处理中的场景，使用寿命都比较长，有文献测试显示304和316L不锈钢的寿命可以高达80年，如下所示：

 

 

（3）316不锈钢，抗腐蚀性能更优于304不锈钢。

（4）316L不锈钢，抗腐蚀性能优于316不锈钢，并且耐受氯离子浓度大于1000mg/L。

不锈钢材质对氯离子的耐受问题，一直是困扰大家的一个难题。

根据资料，304不锈钢对于1000mg/L氯离子肯定是不耐受的，但不清楚能耐用多久。

例如我之前碰到的一个案例，一个客户的污水处理站，生化池的盐分约为10000~15000mg/L，盐分成分不详，但氯离子应该不低于1000mg/L。可提升曝气器的曝气立管为DN25的304不锈钢无缝钢管，2017年左右安装，到2023年曝气立管上能看出腐蚀痕迹，但不太明显（是不是可以理解为，如果厚度足够，其实304不锈钢对于1000mg/L氯离子，问题也不大）。

4、看一些规范中对材质的要求

臭氧的腐蚀能力比较强，所以臭氧催化氧化工艺对臭氧输送管道和臭氧发生器的材质要求都比较高，如下所示：