一般阀门厂家生产的核电厂阀门螺栓由不同的金属材料构成,以3RIS058VP阀门螺栓为例,其中涉及到了五种以上的金属材质,包容CR、Mn、Ni、Cu、V等,具体的材质表如下:
不同的材料所产生的腐蚀产物酸碱性也各有不同。一般情况下,通过PH测试,若是测得PH越高,那么腐蚀液之中的OH-就会越高,这样就会形成一个想对稳定的保护膜,使电荷转移电阻增大,从而提升耐腐蚀性。
但反之若是腐蚀液中的PH值越小,溶液之中的H+就会越多,由于H+的阴极有去极化作用,使得保护性氧化膜难以形成,在这个过程中就会导致一些电荷向电阻小的为主转移,从而使材料的耐腐蚀性下降。
此外酸性溶液之中的氧气还原反应的标准电位要比H+更容易还原标准电位高1.228v,因此氧气分子的也要比H+更加容易还原,但是由于氧气在水中的溶解度是相对较小的,因此极限的扩散电流密度也会相对较小,大约每平方米只有几百微安。
具体而言,腐蚀电池主要发生的反应包括阳极反应和阴极反应,其中阳极反应为Fe→Fe2++2e,而阴极反应为2H++2e→H2,在这个反应变化之中,阳极产物是在通过水化作用从而获得Fe2+,因此核电厂阀门螺栓表面处于活跃状态,表明不会产生钝化膜,同时也会快速的腐蚀,但是在阴极则会不同,由此可以看出,酸性环境是引发核电厂阀门螺栓腐蚀的重要原因。此外由于螺栓连接处存在一定的缝隙,这些缝隙位置更易被酸性环境所腐蚀。
其次现下很多核电厂在对阀门螺栓进行维修时,往往会采用钝化膏进行酸洗钝化处理,而钝化膏之中的主要成分就是硝酸和氢氟酸,通过清洗后,虽然核电厂阀门螺栓表面会在此变为银白色,同时整体的抗腐蚀性能也会提升,但是在这个酸洗钝化处理过程中,钝化膏进入到核电厂阀门螺栓的缝隙之中,那么反而会使的缝隙部位在酸性环境下,发生腐蚀现象,这也是引发核电厂阀门螺栓腐蚀的重要原因