換熱器的腐蝕原因和防腐蝕
作者：qyz 來(lái)源：發(fā)布于：2020-10-17 14:48:29 瀏覽量：0
隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，高溫設(shè)備的數(shù)量逐漸增多，相對(duì)化工工業(yè)也得到了快速的發(fā)展，所有其生產(chǎn)中常用的換熱器顯得尤為重要。換熱器的防腐、除垢和機(jī)器清洗，可以幫助工業(yè)生產(chǎn)解決許多不必要的麻煩。如果腐蝕問(wèn)題得到解決，換熱器損壞的根源就可以得到解決。為了防止換熱器的腐蝕，就有必要找出腐蝕源。
一丶換熱器的腐蝕
1. 換熱器用材的腐蝕
材料的耐腐蝕性是使用使用它的決定因素。管道材料包括不銹鋼、銅鎳合金、鎳基合金、鈦和鋯等，除了工業(yè)上不能使用焊接管的情況以外都使用了焊接管。耐蝕材料僅用于管程，殼程材料是碳鋼，其耐蝕性也不同。選擇與工業(yè)生產(chǎn)相匹配的耐腐蝕材料，是極為重要的。
2. 換熱器的金屬腐蝕
金屬腐蝕是指金屬在周圍介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用下，并且經(jīng)常是在物理、機(jī)械或生物因素的共同作用下金屬發(fā)生的破壞，即金屬在其環(huán)境作用下的破壞。
3. 換熱器幾種常見(jiàn)的腐蝕破壞類型
1. 均勻腐蝕是指暴露在介質(zhì)中的整個(gè)表面或大面積發(fā)生的均勻腐蝕。
2. 接觸腐蝕是兩種不同電位的金屬或合金相互接觸，并浸入電解液溶解質(zhì)溶液中。它們之間就有電流通過(guò)，正電位金屬腐蝕速率降低，負(fù)電位金屬腐蝕速率增大。
3. 選擇性腐蝕合金中的某種元素由于腐蝕而優(yōu)先進(jìn)入介質(zhì)的現(xiàn)象稱為選擇性腐蝕。
4. 孔蝕 - 集中在金屬表面的一些小斑點(diǎn)上，這種深腐蝕稱為孔蝕，或稱小孔腐蝕、點(diǎn)蝕。
5. 縫隙腐蝕是會(huì)在金屬表面的縫隙和覆蓋部分產(chǎn)生嚴(yán)重的縫隙腐蝕。
6. 沖刷腐蝕是由于介質(zhì)和金屬表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使腐蝕過(guò)程加速的一種腐蝕。
7. 晶間腐蝕晶間腐蝕是優(yōu)先腐蝕金屬或合金的晶界和晶界附近區(qū)域，而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕。
8. 應(yīng)力腐蝕破裂（SCC）和腐蝕疲勞，SCC是在一定的金屬一介質(zhì)體系內(nèi)，由于腐蝕和拉應(yīng)力的共同作用造成的材料斷裂。
9. 氫破壞金屬在電解質(zhì)溶液中，由于腐蝕、酸洗、陰極保護(hù)或電鍍，可以產(chǎn)生因滲氫而引起的破壞。
4. 冷卻介質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響
| 工業(yè)上使用最多的冷卻介質(zhì)是各種天然水。影響金屬腐蝕的因素很多，下面是主要的幾個(gè)因素及其對(duì)幾種常用金屬的影響。 |
1. 溶解氧水中的溶解氧是參加陰極過(guò)程的氧化劑，因此它一般促進(jìn)腐蝕。當(dāng)水中氧的濃度不均勻時(shí)，將形成氧的濃差電池，造成局部腐蝕。對(duì)碳鋼、低合金鋼、銅合金和某些牌號(hào)的不銹鋼而言，熔解氧是影響它們?cè)谒懈g行為的最重要因素。
溶解氧在陰極腐蝕過(guò)程中起促進(jìn)作用，所以溶解氧一般是一種氧化劑。當(dāng)水中氧濃度不均勻時(shí)，會(huì)形成氧濃差池，造成局部腐蝕。對(duì)于碳鋼、低合金鋼、銅合金和某些牌號(hào)的不銹鋼，溶解氧是影響其在水中腐蝕行為的最重要因素。
2. 其他溶解氣體在水中無(wú)氧時(shí)CO2將導(dǎo)致銅和鋼的腐蝕，但不促進(jìn)鋁的腐蝕。微量的氨腐蝕銅合金，但對(duì)鋁和鋼沒(méi)有影響。H2S促進(jìn)銅和鋼的腐蝕，但對(duì)鋁無(wú)影響。SO2降低了水的pH值，增加了水對(duì)金屬的腐蝕性。
3. 硬度一般說(shuō)來(lái)，淡水的硬度增高對(duì)銅、鋅、鉛和鋼等金屬的腐蝕減小。非常軟的水腐蝕性很強(qiáng)，在這種水中，不宜用銅、鉛、鋅。相反，鉛在軟水中耐蝕，在硬度高的水中產(chǎn)生孔蝕。
4. pH值鋼在pH>11的水中腐蝕較小，pH<7時(shí)腐蝕增大。
5 .離子的影響氯離子可以破壞不銹鋼等鈍化金屬的表面，誘發(fā)孔蝕或SCC。
6. 水垢影響淡水中的CaCO3垢。CaCO3垢層對(duì)傳熱不利，但是有利于防止腐蝕。
7. 傳熱過(guò)程對(duì)腐蝕的影響金屬在有傳熱和沒(méi)有傳熱的條件下，腐蝕行為是不相同的。一般說(shuō)來(lái)，傳熱使金屬的腐蝕加劇，特別是在有沸騰、汽化或過(guò)熱的條件下更明顯。在不同介質(zhì)中，或?qū)Σ煌慕饘伲瑐鳠岬挠绊懸膊幌嗤?/span>
腐蝕對(duì)換熱器的運(yùn)行是極為不利的
二丶換熱器的防腐蝕
1. 緩蝕劑
以鉻酸鹽為主要成分的緩蝕劑是冷卻水系統(tǒng)常用的,鉻酸根離子是一種陽(yáng)極(過(guò)程)抑制劑,當(dāng)它與合適的陰極抑制劑組合時(shí),能得到令人滿意而又經(jīng)濟(jì)的防腐蝕效果。 鉻酸鹽-鋅--聚磷酸鹽:聚磷酸鹽的使用是由于它是具有清潔金屬表面的作用,有緩蝕能力,聚磷酸鹽可以部分轉(zhuǎn)成正磷酸鹽,它們也可以同鈣生成大的膠體陽(yáng)離子,抑制陰極過(guò)程。 鉻酸鹽-鋅--膦酸鹽:這種方法用膦酸鈉代替聚磷酸鹽外與上一種方法相似,氨基甲叉磷酸鹽也可以用于比為聚磷酸鹽所規(guī)定的pH值要高的場(chǎng)合。氨基甲叉膦酸鹽可以防止水垢,即使pH值為9也能控制鈣鹽的沉淀。 鉻酸鹽-鋅--水解的聚丙烯酰胺:由于陽(yáng)離子型共聚物水解的聚丙烯酰胺的分散作用,能夠防止或抑制水垢成污垢的產(chǎn)生。2. 碳素鋼的電化學(xué)腐蝕
碳素鋼在電解質(zhì)溶液中(例如，水)會(huì)形成微電池。碳素鋼的基本金相組織為鐵素體(Fe)和滲碳體(Fe3C)，其中鐵素體的電極電位較低，而成為微電池的陽(yáng)極，滲碳體則成為陰極。3. 犧牲陽(yáng)極保護(hù)法
發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，陰陽(yáng)極之間產(chǎn)生腐蝕電流。采用電極電位比被防腐體低的金屬并與被防腐體接觸，利用低電位金屬的腐蝕電流，作為高電位被防腐體的防腐蝕電流，這種防腐蝕方法稱為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。4. 電化學(xué)保護(hù)
采用陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。陰極保護(hù)是利用外加直流電源,使金屬表面變?yōu)殛帢O而達(dá)到保護(hù),此法耗電量大,費(fèi)用高。陽(yáng)極保護(hù)是把保護(hù)的換熱器接以外加電源的陽(yáng)極,使金屬表面生成鈍化膜,從而得到保護(hù)。5. 換熱器防腐涂料及其應(yīng)用
一層相當(dāng)薄的金屬涂層和無(wú)機(jī)涂層，能夠在金屬和環(huán)境之間提供有效的屏障，這就是這類涂層的主要作用(除了鋅一類的犧牲涂層外)。金屬涂層(或稱鍍層)的施工方法有：電鍍、火焰噴涂、包鍍、熱浸和蒸汽鍍。無(wú)機(jī)涂層的施工方法有：噴涂、滲鍍、或化學(xué)轉(zhuǎn)化。6. 部分水垢導(dǎo)致的腐蝕
水垢嚴(yán)重導(dǎo)致的腐蝕可以利用QYCT-19256電子除垢儀消除水垢，QYCT-19256電子除垢儀不僅可以消除之前累積的老垢，還可以阻止新垢的生成。沒(méi)有了水垢累積的侵蝕，腐蝕自然也就不會(huì)發(fā)生，真正的保護(hù)了換熱器的運(yùn)行環(huán)境。
換熱器的防腐蝕可以保證換熱器安全運(yùn)行