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媒体が金属磁気ポンプに与える8つの注意点

2020-04-06View Original

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金属製磁気ポンプの材料に対する搬送媒体による腐食には、主に以下の8種類がある:電気化学的腐食、均一腐食、粒界腐食、点腐食、隙間腐食、応力腐食、摩耗腐食、キャビテーション腐食。  (1)電気化学的腐食 電気化学的腐食とは、金属間の電極電位の差によって異種金属の接触面に電池が形成され、その結果陽極側の金属が腐食する電気化学的な現象である。  電気化学的腐食を防ぐための対策:一つ目は、ポンプの流路にはできるだけ同じ金属材料を使用することです;二つ目は、犠牲陽極を用いて陰極金属を保護するなどの措置です。  (2)均一腐食  均一腐食とは、腐食性の液体が金属表面に触れた際に、金属表面全体で均一に化学的腐食が起こることを指す。これは腐食形態の中で最も一般的であり、同時に最も害が少ない腐食形態です。  均一腐食を防ぐための対策は、適切な材料(非金属を含む)を使用し、ポンプの設計時に十分な耐食余裕を考慮することです。  (3)粒界腐食  粒界腐食は局部腐食の一種で、主にステンレス鋼の結晶粒間にクロムカーバイドが析出する現象を指す。粒界腐食はステンレス鋼材料の腐食性を著しく高めます。粒界腐食が発生した材料は、その強度および塑性がほぼ完全に失われる。  粒界腐食を防ぐための対策は、ステンレス鋼にアニーリング処理を施すか、超低炭素ステンレス鋼(C<0.03%)を使用することです。  (4)点腐食  点腐食は局部腐食の一種です。金属の不動態膜が局所的に破壊されることで、金属表面の特定の領域に半球形のくぼみが急速に形成される現象が、点腐食です。点腐食は主にCL ̄によって引き起こされる。  点食を防ぐためにはMoを含む鋼材(通常は2.5%Mo)を使用し、CL ̄含有量や温度が上昇するにつれて、Mo含有量もそれに応じて増加させるべきである。  (5)隙間腐食  隙間腐食とは局部腐食の一種で、隙間に腐食性の液体が満たされると、その隙間内の酸素濃度が低下し、またはpHが下がることによって金属の不動態膜が局部的に破壊され、それが原因で腐食が起こるものです。ステンレス鋼はCL ̄溶液中でしばしば隙間腐食が発生する。  隙間腐食と点腐食は、発生メカニズムが非常に似ている。どちらもCL ̄の作用および不動態膜の局所的な破壊によって引き起こされる。CL ̄含有量の増加と温度の上昇に伴い、隙間腐食が発生する可能性が高まる。  CrやMoの含有量が高い金属を使用することで、隙間腐食の発生を防ぐか、または軽減することができる。  (6)応力腐食  応力腐食とは、応力と腐食環境が同時に作用することで引き起こされる局部的な腐食のことです。  オーステナイト系Cr―Ni鋼はCL ̄媒体中で応力腐食を起こしやすい。CL ̄含有量、温度、応力が上昇するにつれて、応力腐食が起こりやすくなる。一般的に70~80℃以下では応力腐食は起こらない。  応力腐食を防ぐための対策は、高いNi含有量(Niが25%~30%)を持つオーステナイト系Cr―Ni鋼を使用することです。  (7)摩耗腐食  摩耗腐食とは、高速の流体が金属表面に与える洗い流しによる腐食のことです。流体による洗い流し摩耗腐食は、媒体中に固体粒子が含まれている場合に生じる摩耗とは異なる。  異なる材料の耐摩耗・耐腐食性能も異なります。耐摩耗腐食性は悪い順に、フェライト系Cr鋼<オーステナイト・フェライト鋼<オーステナイト鋼となる。  (8)キャビテーション腐食 磁気ポンプでキャビテーションが発生した際に生じる腐食をキャビテーション腐食と呼ぶ。キャビテーション腐食を防ぐための最も実用的で簡単な方法は、キャビテーションが発生しないようにすることです。運転時にしばしばキャビテーションが発生するポンプにおいて、キャビテーション腐食を防ぐためには、超硬合金、リン青銅、オーステナイト系ステンレス鋼、12%クロム鋼などのキャビテーション耐性材料を使用できる。

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