Proč kruhová trubka z nerezové oceli 304 koroduje a perforuje?

Povrch kulaté trubky z nerezové oceli 304 má vysokou odolnost proti korozi v důsledku tvorby hustého filmu oxidu chrómu a může být široce používán v chemickém průmyslu, ropě, jaderné energetice a dalších oborech. I když však odolává rovnoměrné korozi, často se vyskytuje lokalizovaná důlková koroze (tj. důlková koroze) nerezové oceli. Výskyt důlkové koroze začíná na povrchu materiálu a prochází dvěma fázemi: nukleací a růstem a nakonec rychle expanduje do hloubky pod povrch materiálu a snadno způsobí perforaci stěny trubky. Proč tedy kruhová trubka z nerezové oceli 304 koroduje a perforuje?
1. Chloridové ionty ničí oxidový film
Cr a Ni způsobují, že produktová trubka z nerezové oceli vytváří v oxidačním médiu velmi hustý oxidový film, pasivuje jej, snižuje rychlost koroze nerezové oceli v oxidačním médiu a zlepšuje odolnost proti korozi. Aktivace chloridových iontů hraje důležitou roli při vytváření a destrukci oxidového filmu na ocelových trubkách.
Adsorpční teorie věří, že základním důvodem, proč chloridové ionty ničí oxidový film, je to, že chloridové ionty mají silnou schopnost být adsorbovány kovy. Jsou přednostně adsorbovány kovy a vytlačují kyslík z povrchu trubek z nerezové oceli 304. Protože kyslík určuje pasivační stav kovu, chloridové ionty a kyslík soutěží o adsorpční body na povrchu kovu a mohou dokonce nahradit adsorbované pasivační ionty a tvořit s kovem chloridy. Adsorpce chloridů na kovový povrch není stabilní, tvoří se rozpustné látky, které vedou k urychlené korozi.
2. Urychlení sestupné koroze způsobené chloridovými ionty
Nerezová ocel je náchylná k důlkové korozi v médiích obsahujících Cl. Je to proto, že Cl snadno ničí oxidový film na povrchu svařované trubky z nerezové oceli, proniká oxidovým filmem a působí na povrch oceli, obnažuje povrch oceli a vytváří anodu, což způsobuje důlkovou korozi. Korozní otvory se obvykle vytvářejí podél směru gravitace. Jakmile se vytvoří důlková koroze, má sílu kopat hlouběji, to znamená, že automaticky zrychluje do hloubky.
V roztoku obsahujícím chloridové ionty se oxidový film na povrchu trubky z nerezové oceli 304 rozpustí. Důvodem je, že chloridové ionty se mohou přednostně a selektivně adsorbovat na oxidovém filmu, vytlačovat atomy kyslíku a pak se slučovat s kationty v oxidovém filmu. Tvoří rozpustný chlorid, jehož výsledkem jsou malé korozní důlky s průměrem pórů 20~30 um na základním kovu. Tyto malé korozní důlky jsou důlková korozní jádra. Za podmínek vnější anodické polarizace, pokud médium obsahuje určité množství chloridových iontů, se mohou korozní jádra vyvinout do korozních otvorů. Při korozi za přirozených podmínek, kdy médium obsahující chloridové ionty obsahuje kyslík nebo kationtový kyslík nebo kationtová oxidační činidla, může způsobit, že zárodky koroze prorostou do korozních otvorů.
Zatímco lokální pasivační film je zničen, zbytek ochranného filmu zůstává nedotčen, což umožňuje a zintenzivňuje podmínky pro důlkovou korozi. Podle mechanismu elektrochemického generování je elektrodový potenciál trubky z nerezové oceli 304 v aktivovaném stavu mnohem vyšší než u pasivované ocelové trubky. Roztok elektrolytu vyhovuje termodynamickým podmínkám elektrochemické koroze. Aktivovaný stav se stává anodou a pasivovaný stav slouží jako katoda. Bod koroze zahrnuje pouze malou část kovu, zbytek povrchu je velká katodická oblast. Při elektrochemické reakci probíhají katodická reakce a anodová reakce stejnou rychlostí, takže rychlost koroze koncentrovaná v bodě koroze anody je velmi významná a má zřejmou penetraci, čímž vzniká důlková koroze.