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循环冷却水系统金属腐蚀的存在隐患

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学社博客 发表于 2019-8-24 10:23 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
水质、运行条件和换热器三个方面都是影响冷却水系统金属腐蚀的因素。当然,这些影响因素并不是孤立存在的,而是互相关联、互相制约的。在制订循环冷却水系统金属防护方案时,应充分考虑各种因素的影响,从金属材质本身、运行条件、水质条件、当地环境等多方面综合、系统地分析,才能找到适用的解决办法。
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* X% f7 K, @1 D' z工业循环水冷却水中腐蚀与防护的关键设备是换热器而换热器的质量则取决于管材的正确选择和换热管的可靠性,下面进行简单介绍。
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- O& Q0 R( A6 U/ a9 X1 ]金属材质的选择和变动1 O7 A  o7 C& f5 f$ p: l2tech.cn

# E. v: T: j8 j. r& u金属的耐蚀性不尽相同,如果金属选材不当,就会造成腐蚀隐患。尤其是在组装换热器时,由于安装或标识的差错,没有使用指定的合金管材,而是换成了另一种耐蚀性较差的合金置于腐蚀的环境中,这样就造成了腐蚀隐患。" l) ^1 A( U: B* }3 V9 q, h- a! ^! C4 A2tech.cn
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图1-1管材凹陷部分磨损示意图
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3 F# Y( C8 R" M+ Q0 I金属的表面状况也存在一定的腐蚀隐患。换热管表面的粗糙区域、折皱、裂缝甚至管壁上的凹陷和其他浅小的缺陷都可能从工艺流体或冷却水中捕集到固形物,形成沉积物,这些表面缺陷和沉积物就可能引发缝隙腐蚀或点蚀尤其是在管材较大的凹陷部位,还常常会引起涡流、空泡腐蚀,从而引起磨损腐蚀。8 O- p9 D  F! P7 @2tech.cn
化学清洗0 u' W5 ]7 i; [2tech.cn

9 _2 U: T0 c( K; M2 x6 C# ^在管材使用前或换热器运行一段时间后,需要进行化学清洗,常用酸洗。在酸洗过程中,换热器管材表面上的氧化膜或保护膜全部或部分破坏后会引起均匀腐蚀或点蚀。酸洗溶液还可能引起某些合金的晶间腐蚀,从而成为缝隙腐蚀和疲劳开裂的起点。酸洗过程中,氢也可能进入某些金属的内部,造成氢脆。9 t1 M( i1 K" ~3 L" D1 {2tech.cn

9 V# b4 k# z( n8 s4 ^3 Y% \" U3 Y酸洗时选用合适的酸、酸洗缓蚀剂和酸洗方案,可以减轻酸对换热器管子基体金属的侵蚀作用和降低氢的产生速度;酸洗后及时对换热器进行冲洗、中和、预膜和钝化,可以使换热器管壁表面重新生成连续而致密的保护膜,从而可以防止或大大减轻腐蚀。2 a# p8 s- X+ p- [! S' B2tech.cn
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加工状态和处理状况* w( }) H; N- y9 u  P, n2tech.cn
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在制造、加工和安装的各个阶段,换热器管子中可以产生残余应力,如果这些管子暴露在某些介质中,就会引起应力腐蚀开裂。因此,在加工和安装过程中,必须小心操作,或通过退火或应力释放来防止应力腐蚀开裂。
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# J- t( h: m# r; F  I图1-2管道焊缝腐蚀示意图+ O" m. h4 {& P+ Z5 g2tech.cn

* j& S3 e7 f# e' E; ^# a
; ^! n% \# @, p在制造和焊接管材的过程中,杂质金属可能嵌入管材或溶入管材的焊缝处。嵌入钛中的铁可以使其周围的钛发生氢脆。焊接过程中溶入钛中的铁可以使钛质焊缝管的耐硝酸腐蚀性明显降低,焊接污染能引起氢脆和热脆。将换热管进行酸洗,通常可以除去表面上大部分未合金化的杂质金属。8 i, e6 v4 c5 r) n% ~/ G2tech.cn

/ |1 `* R6 T3 ]3 ~! F将换热管材在高温下进行热处理时,管子表面可以生成氧化物、碳化物和氢化物。若炉内气氛控制不当或是不清洁,就会导致管子表面上的高温玷污。如果不通过酸洗除去被玷污的表面层,它们就会降低管子的耐蚀性、耐疲劳性和其他物理性质。如奥氏体不锈钢的局部渗碳会降低其耐晶间腐蚀的性能。, E) b$ [. |3 _/ }7 e' ^2tech.cn

- F4 G8 Q9 a0 w' Z装运或水压试验
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) U5 Z' P7 n" D+ U4 ?0 \+ I+ P/ Q如果换热器管材暴露在潮湿的空气中或腐蚀介质中,就会发生腐蚀。而且这种腐蚀通常发生在设备的装运和存放过程中,一般难以引起重视。2 K, i1 _2 u. C- Q0 b2tech.cn

* x6 B2 x- ]$ D' N) `/ c$ s换热器在正式运行前通常要进行水压试验,如果试压后换热器的水没有放完和钝化,就可能造成腐蚀。因此换热器在进行水压试验后应及时进行清洗。如果试压后换热器不立即投入运行,应及时进行钝化处理;如果试压后准备随时投入运行,则应在清洗后立即预膜,然后转入正常运行。
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