淺談不銹鋼管加工工藝

馮 偉

（中國(guó)原子能科學(xué)研究院，北京 102413）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，各行各業(yè)也都進(jìn)入了飛速發(fā)展階段。因不銹鋼材質(zhì)有很好的耐腐蝕性和加工性能，非常適合制作運(yùn)送化學(xué)品的管路，所以利用不銹鋼制造的貯存罐和管道進(jìn)行運(yùn)輸?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)越來越多。隨著企業(yè)對(duì)不銹鋼管質(zhì)量的要求逐步提高，加強(qiáng)不銹鋼管加工工藝也是必然趨勢(shì)。

1 不銹鋼管材的耐腐蝕性及常見的腐蝕現(xiàn)象

因?yàn)檠趸さ拇嬖?，不銹鋼具有良好的耐腐蝕性。這主要是因?yàn)楫?dāng)制作金屬受到一定破損后，氧化膜作為保護(hù)的陰極存在，避免金屬受到腐蝕，當(dāng)然不銹鋼母材的化學(xué)冶金成分的選擇也很重要。最常見的不銹鋼管的腐蝕有以下幾種：

（1）點(diǎn)腐蝕。點(diǎn)蝕顧名思義，它是由于氧化膜的局部造成破壞，而引起的局部腐蝕。這主要是由于鋼材表面存在的一些焊渣或者是灰塵，它們使得不銹鋼管材在制作過程中有一些肉眼看不到的孔洞，在外界環(huán)境的作用下，引發(fā)不銹鋼管材的點(diǎn)腐蝕。

（2）裂隙腐蝕。裂隙腐蝕是在不銹鋼管材制作過程中，在其管材的接頭處，或者是墊片、螺絲的下端等，都存在一些無法避免的裂隙，這些裂隙的存在會(huì)造成不銹鋼管材局部腐蝕。

（3）應(yīng)力腐蝕。不銹鋼管材發(fā)生應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象不太常見，它主要是管材經(jīng)常受到較大的拉伸力，使得不銹鋼表面出現(xiàn)裂紋，造成應(yīng)力腐蝕。

（4）晶間腐蝕。不銹鋼管材的晶間腐蝕，是由于不銹鋼在進(jìn)行加熱處理時(shí)，一部分會(huì)因高熱產(chǎn)生碳化鉻沉積，造成鄰近區(qū)域鉻元素含量的減少，這樣不銹鋼管材的這部分區(qū)域通常會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。

（5）電腐蝕。是電溶液中使不銹鋼與另一種合金接觸會(huì)產(chǎn)生電位差而發(fā)生的腐蝕。產(chǎn)生上述種種腐蝕現(xiàn)象，通常是由于維護(hù)或使用不當(dāng)而引起的，例如在管道內(nèi)存有氯化物含量高而成為最有腐蝕性的積滯溶液，管子的焊縫清潔不完全，就會(huì)在焊縫的根部?jī)蓚?cè)產(chǎn)生高溫氧化物等。

2 材料的選用及管接頭聯(lián)接形式

在對(duì)不銹鋼管的材料進(jìn)行選擇時(shí)，要充分考慮到材料的化學(xué)成分以及所需元素的含量，另外還要注重不銹鋼管的聯(lián)接形式。這樣，才能保證不銹鋼管材的外形美觀又耐腐蝕，但是這對(duì)不銹鋼管材的加工工藝提出了更高的要求。

（1）管對(duì)接焊接的處理。想要做到不銹鋼管材外形美觀耐腐蝕，對(duì)焊接的要求比較高，要求對(duì)管材的每處接頭都要進(jìn)行拍片探傷。為了最大可能地減少焊接時(shí)的管材腐蝕，需要在焊接過程中在管材中充入氬氣進(jìn)行保護(hù)。另外，如果在管材的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行氧化膜的處理，這對(duì)管材的表面鈍化來說還比較容易，但是內(nèi)部進(jìn)行鈍化比較困難，這主要涉及到大量廢液及沖洗清水的處理和排放問題，不僅需要大量的成本，而且效果也不很理想。

（2）法蘭聯(lián)接的特點(diǎn)。面對(duì)傳統(tǒng)對(duì)接焊接的處理造成的一系列問題，現(xiàn)代不銹鋼管材采用法蘭聯(lián)接，可以有效避免問題的產(chǎn)生。雖然使用法蘭聯(lián)結(jié)方法在某種程度上增加了生產(chǎn)成本但是與傳統(tǒng)的鈍化工藝相比，采用法蘭聯(lián)接的方法不僅操作簡(jiǎn)單，而且不銹鋼管材的質(zhì)量更有保證。法蘭聯(lián)接的鈍化處理是在管材的燒焊處的內(nèi)、外表面上，都涂上特定的鈍化膏即可達(dá)到鈍化目的。采用法蘭聯(lián)結(jié)的加工工藝非常簡(jiǎn)單，并且在管材制作的后期也不需要進(jìn)行特殊處理。

3 不銹鋼管材的加工工藝要點(diǎn)分析

（1）不銹鋼管的下料。在進(jìn)行不銹鋼管下料的過程中，要根據(jù)實(shí)際加工的情況，盡可能的采用專用的不銹鋼切割機(jī)械，盡量避免采用等離子機(jī)火焰的方式對(duì)不銹鋼進(jìn)行切割。另外對(duì)切割下來的不銹鋼下料，一定不能采用碳鋼材料作為下料的擱架。

（2）不銹鋼管的校管。在進(jìn)行不銹鋼管校管的過程中，要對(duì)校管的環(huán)境作出嚴(yán)格要求，必須在不銹鋼管材特定的平臺(tái)上進(jìn)行校管處理。切記在不銹鋼管材的制作過程中，不能與碳鋼材料進(jìn)行接觸。這主要是因?yàn)橐坏┨间撝械蔫F粉與不銹鋼進(jìn)行接觸，就會(huì)造成不銹鋼污染，造成不同程度的腐蝕。

（3）管子與閥門等設(shè)備的聯(lián)接。在不銹鋼的管系中，一般較多的是采用蝶閥進(jìn)行管材的相互連接。雖然蝶閥在結(jié)構(gòu)上比較緊湊，連接起來外形美觀，但是它的強(qiáng)度不是很高。所以，在進(jìn)行不銹鋼校管時(shí)，要特別注意管材法蘭之間的距離，以便造成不銹鋼管材在使用中的應(yīng)力過大，造成蝶閥破裂，或者是應(yīng)力腐蝕。在對(duì)不銹鋼管材進(jìn)行局部修理時(shí)，如果因?yàn)楣懿牡膭傂詥栴}造成的拆裝困難，那么就應(yīng)該擴(kuò)大不銹鋼管的拆裝范圍，避免進(jìn)行局部強(qiáng)行拆裝，造成不銹鋼管的聯(lián)接不夠嚴(yán)密。在進(jìn)行外場(chǎng)的焊接過程中，應(yīng)盡量采用法蘭來進(jìn)行聯(lián)接。采用法蘭進(jìn)行聯(lián)接的可以有效避免不銹鋼管材在對(duì)接焊后，內(nèi)部無法鈍化的問題。另外，值得注意的是可以采用普通的扳手對(duì)不銹鋼管材的進(jìn)行緊固，但是要避免扳手和管材進(jìn)行直接碰撞，以免發(fā)生劃痕，造成腐蝕。

（4）不銹鋼管的表面處理。在進(jìn)行不銹鋼管鈍化處理的時(shí)候，除了對(duì)其表面和內(nèi)部進(jìn)行鈍化以外，還需要對(duì)管材的每條焊縫進(jìn)行嚴(yán)格的鈍化處理。一般來說進(jìn)行不銹鋼管材加工的內(nèi)場(chǎng)，都沒有辦法自己進(jìn)行管材的鈍化處理，需要送往專門的廠家進(jìn)行鈍化。

（5）不銹鋼管的加工區(qū)的要求。不銹鋼管材無論是在加工還是存儲(chǔ)的過程，對(duì)環(huán)境的要求都比較高，這主要是避免不銹鋼管材受到污染，發(fā)生腐蝕。因此，在不銹鋼管材的生產(chǎn)制作過程中，要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。在進(jìn)行不銹鋼管材運(yùn)輸?shù)倪^程中，要采用可以進(jìn)行覆蓋的吊運(yùn)工具，在運(yùn)輸過程中無論是鐵質(zhì)的繩索還是夾頭，都不能直接與不銹鋼進(jìn)行接觸，以免被鐵質(zhì)污染，發(fā)生腐蝕。使用不銹鋼棺材的過程中，要盡可能的從吊籃中直接取用，盡量不放置地面。如果必須把管材放在地面上，那么需要在地面上鋪上非金屬的隔離材料。不銹鋼管材在存儲(chǔ)過程中，盡可能放在單獨(dú)的存放區(qū)域，禁止和其他金屬材料混放，造成不銹鋼管材的污染。存放過程中，管材表表面有污染物，一定要進(jìn)行及時(shí)清理，并保持儲(chǔ)存環(huán)境的干凈和干燥。

4 不銹鋼管表面處理的工藝

為了確保不銹鋼管材具有較好的抗腐蝕性，應(yīng)對(duì)不銹鋼管材表面進(jìn)行一定的清洗和保養(yǎng)。

（1）表面酸洗。采用表面酸洗，主要是為了清除不銹鋼管材表面剩余的高溫氮化物，同時(shí)還可以很好地恢復(fù)不銹鋼的耐腐蝕性。在對(duì)不銹鋼管材進(jìn)行酸洗之前，需要用適合的清洗劑對(duì)管材表面的污漬進(jìn)行徹底的清洗，然后在進(jìn)行酸洗才能起到較好的效果。在酸洗完成后，再用清水把管材表面的清洗殘留物進(jìn)行沖洗。

（2）噴砂。不銹鋼管材表面的一些高溫氧化物、污染物等，無法采用酸洗的方法進(jìn)行徹底的清除，這個(gè)時(shí)候就需要采用噴砂的方法進(jìn)行清洗。采用噴砂清洗，對(duì)砂的要求比較高，其中要求砂必須清潔、干凈，不含有對(duì)不銹鋼管材造成污染的鐵質(zhì)，并且必須是新砂，一旦經(jīng)過使用的砂子，就不能用于二次噴砂。

據(jù)相關(guān)工作人員介紹，采用酸洗的方法對(duì)不銹鋼管道進(jìn)行清洗，那么在使用一段時(shí)間以后，會(huì)出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。因此，酸洗的方法并不適合不銹鋼管材的清洗工作。這主要是因?yàn)椴讳P鋼管子內(nèi)部在焊接以后，就無法再進(jìn)行鈍化而造成的腐蝕。在現(xiàn)代不銹鋼管材的制造過程中，逐漸采用高腳法蘭聯(lián)接，這樣就消除了管子內(nèi)部無法鈍化的缺陷，使得酸洗也不會(huì)造成不銹鋼的腐蝕產(chǎn)生。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，不銹鋼管材的外形美觀和強(qiáng)抗腐蝕性，對(duì)管材來說具有非常重要的影響。因此，這就對(duì)不銹鋼管材的制造工藝要求越來越高。從不銹鋼管材的聯(lián)結(jié)工藝、加工工藝，最后到不銹鋼的表面處理工藝，都需要根據(jù)不銹鋼管材的特質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的要求。為制造出高質(zhì)量的不銹鋼管材，不斷加強(qiáng)工藝的技術(shù)。