【检修】循环水系统中金属的腐蚀

品牌动态 2021-01-06 14:35:29

在冷却水系统的正常运行和化学清洗过程中，经常会发生不同形式的腐蚀。
根据金属腐蚀理论的知识，人们往往可以通过仔细观察腐蚀样品或受损设备的腐蚀模式，找出腐蚀的原因和解决腐蚀问题的措施，因此研究冷却水系统中金属的腐蚀模式是一种非常有用的方法。
I .均匀腐蚀
均匀腐蚀也叫一般腐蚀或普通腐蚀。它的一般特点是金属的所有外露表面都均匀地进行短程腐蚀。在腐蚀过程中，金属逐渐变薄，最终被破坏。
对于碳类，均匀腐蚀主要发生在低ph酸性溶液中。例如，冷却水系统中的碳素热交换器用无机酸如盐酸、硝酸或硫酸进行化学清洗时，如果不向这些酸中加入适当的腐蚀剂，碳钢就会发生明显的均匀腐蚀。例如，在加酸调节ph值的冷却水系统中，如果加酸过多，冷却水的ph值降到很低，碳钢的设备也会有明显的均匀腐蚀。
二.电偶腐蚀
电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀。
当两种不同的金属侵入导电水溶液时，两种金属之间通常存在电位差。如果这些金属相互接触或通过导线连接，电位差会驱动电子在它们之间流动，从而形成腐蚀性电池。与非接触相比，耐蚀性差的金属(即电位较低的金属)接触后腐蚀速率通常增大，而耐蚀性较好的金属(即电位较高的金属)接触后腐蚀速率减小。
电偶序列根据金属或合金的腐蚀电位ec排列，而电偶序列根据纯金属或元素的标准电极电位排列。为了预测电偶腐蚀中的电偶关系，使用电偶序列比使用电动力序列更合理。
冷却水系统电偶腐蚀的一个例子是热交换器中黄铜换热管和碳钢管板或钢制水室之间的冷却水电偶腐蚀。在腐蚀过程中，加速腐蚀的是厚的钢管片或水室，而不是薄的铜管。由于钢管片或水室壁厚，仍可长期使用。
三.缝隙腐蚀
当浸在腐蚀性介质中的金属表面处于缝隙或其他隐蔽区域时，往往会发生强烈的局部腐蚀。这种腐蚀通常与空腔、垫圈底部、搭接接头、表面沉积物、金属腐蚀产物以及螺母和铆钉帽下间隙中积累的少量静态溶液有关。因此，这种孔洞腐蚀模式称为缝隙腐蚀，有时也称为垢下腐蚀、沉积(物体下)腐蚀、垫片腐蚀等。
引起缝隙腐蚀或垢下腐蚀的沉积物包括:泥浆、灰尘、腐蚀产物、水垢、微生物粘液和冷却水中的其他固体。沉积物起到了屏障的作用，在它下面形成裂缝，为液体不流动创造条件。
金属和非金属接触面之间的间隙也会导致间隙腐蚀，例如使用垫片时。【/br/】循环冷却水系统碳钢换热器沉积物下金属的腐蚀可视为缝隙腐蚀(垢下腐蚀)的一例，冷却水系统腐蚀飞溅监测装置中用于夹持碳钢试件的螺母和垫片下缝隙中碳钢表面的腐蚀可视为缝隙腐蚀的另一例。
缝隙腐蚀的机理是缝隙腐蚀的总反应包括阳极过程和阴极过程，在阳极过程中金属m被氧化形成金属离子m2﹢，在阴极过程中水中的溶解氧被还原成氢氧离子:阳极过程m →m2﹢+2e
阴极过程1/2o2+H2O+2e → 2oh ﹣这样，通过缝隙的溶液中有过量的正电荷。这些过量的正电荷需要带负电荷的氯离子迁移到间隙中，以保持电中性。结果缝隙中金属氯化物浓度增加。然后金属氯化物mci2水解形成不溶性金属氢氧化物沉淀和可溶性盐酸:
MC L2+2h2o→m(oh)2 ↓+ 2h++ 2ci-
钛为活性金属，但由于其产生的tio2，保护膜稳定，因此钛对海水和氯化物溶液具有良好的耐磨性。
增大流量，尤其是流量很大的时候，一般会加重磨损和腐蚀。
许多磨损和腐蚀是由湍流引起的。最常见的例子发生在冷凝器和管壳式热交换器管的冷却水入口端。换热管入口端的腐蚀通常限制在10-20厘米。
许多损害直接来自撞击。这种损坏容易发生在水流被迫改变方向的地方，比如冷却水系统中的换热器中的挡板和折流板。【/br/】一般来说，耐蚀性较好的原始材料会表现出较好的耐磨性和耐蚀性。