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關(guān)于冷卻水循環(huán)裝置的腐蝕速率影響因素

 更新時(shí)間:2022-04-02 點(diǎn)擊量:631
   目前,冷卻水循環(huán)裝置已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),循環(huán)冷卻水消耗量占企業(yè)總用水量的50~90%。它不僅可以提高水的回用率,節(jié)約水資源,而且可以大大改善循環(huán)冷卻水的整體狀況。但是腐蝕產(chǎn)生的銹斑也會(huì)降低水冷卻器的傳熱效率或阻礙管道。一般情況下,在冷卻水系統(tǒng)中,如果不進(jìn)行化學(xué)處理,碳鋼的平均腐蝕速率在70~150mg/DM2•D范圍內(nèi),但點(diǎn)蝕零件的腐蝕速率可達(dá)到平均腐蝕速率的2~10倍。那么,影響腐蝕速率的因素主要有:
  1、溶解氧的濃度
  隨濃度增大,腐蝕速率增加;但當(dāng)達(dá)到一定極*,高氧會(huì)使氧化物成為鈍化膜,降低腐蝕速率。
  2、pH值
  pH在4~10時(shí),腐蝕由擴(kuò)散過(guò)程控制腐蝕速率與pH關(guān)系不大,當(dāng)pH小于4時(shí),氧化膜被溶解,金屬表面與酸性溶液接觸,產(chǎn)生兩個(gè)去極化作用:
  氧的去極化:O2+4H++4e→2H2O
  氫的去極化:2H++2e→H2
  故電化學(xué)腐蝕加強(qiáng),腐蝕速率加快。
  pH在10~13時(shí),碳鋼表面pH值升高,氧的鈍化臨界濃度降低到6ppm,生成r-Fe2O3而鈍化腐蝕速率下降。
  pH>13時(shí),鈍化膜被溶解,生成可溶性絡(luò)合物鐵酸鈉(NaFeO2)和亞鐵酸鈉(Na2FeO2),腐蝕速率又上升。
  3、溫度及熱負(fù)荷
  通常隨著溫度升高,腐蝕速率增加。溫度升高增加了反應(yīng)速度和擴(kuò)散速度,在氧濃度一定時(shí),溫度每升高30℃,腐蝕速率就增大一倍。對(duì)敞開式循環(huán)水而言,溫度在80℃以內(nèi),溫度升高加快腐蝕,80℃以上腐蝕速率才開始下降。
  4、流速
  不加緩蝕劑水流速度對(duì)腐蝕速率影響較大,水的流動(dòng)狀態(tài)強(qiáng)烈的影響著氧的擴(kuò)散速度。
  水的流速大,使氧的極限擴(kuò)散電流密度增大,腐蝕速率增大,在層流區(qū)內(nèi)腐蝕速率隨流速增加而緩慢上升。當(dāng)流速達(dá)到V臨時(shí),從層流轉(zhuǎn)為湍流,開始時(shí)腐蝕速率會(huì)劇增。
  對(duì)加有緩蝕劑的系統(tǒng),流速有著不同的作用,水的流速在一定范圍內(nèi)(如在1米/秒左右)會(huì)對(duì)緩蝕有利,流速增加,緩蝕劑容易到達(dá)金屬表面,可沖走污泥防止局部垢下腐蝕,水的流速應(yīng)盡可能大一些,殼程水冷器在0.5米/秒以上為好,管程在1米/秒左右。
  5、含鹽量
  隨著鹽類濃度增加,水的電導(dǎo)率增大,腐蝕速率上升。
  6、陰離子
  水中陰離子的存在,會(huì)加速腐蝕速率,氯離子的存在會(huì)對(duì)不銹鋼引起點(diǎn)蝕或應(yīng)力腐蝕甚至破裂。在增加金屬溶解速度方面,不同離子有著不同的影響,其順序?yàn)椋篘O3-<Cl-<SO42-<ClO4-
  7、懸浮物
  水中懸浮固體的增加會(huì)加大腐蝕速率。懸浮物的沉淀還會(huì)引起沉積物下的氧濃差電池腐蝕,使局部腐蝕加快,懸浮物沉積還會(huì)阻礙緩蝕劑到達(dá)金屬表面,從而影響緩蝕劑的緩蝕效果。濁度應(yīng)控制在10ppm以內(nèi)。
  8、微生物
  冷卻水中的微生物,特別是一些能產(chǎn)生粘泥的微生物在金屬表面沉積,引起垢下腐蝕。同時(shí)一些微生物的新陳代謝過(guò)程也參與了電化學(xué)過(guò)程,促使腐蝕加速。
  9、腐蝕性溶解氣體
  硫化氫等氣體的溶解會(huì)促進(jìn)碳鋼腐蝕,氨的溶解會(huì)形成銅氨絡(luò)合離子,促進(jìn)銅的腐蝕,二氧化碳的溶解,會(huì)增加陰極氫去極化作用,加速腐蝕過(guò)程。
  10、金屬材料
  金屬材料的不均勻性會(huì)使金屬的各表面部分的電極電位值不同而產(chǎn)生電位差引起腐蝕,金屬材料的組分不同也影響到其耐蝕性。
  11、金屬表面狀態(tài)
  金屬表面粗糙度也會(huì)影響到金屬的腐蝕速率,不光滑的表面比磨光的金屬表面更容易腐蝕。
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