冷卻水中產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的條件
時間: 2016-01-08 17:38:50 來源: 東莞市海韻水處理科技有限公司
一、產(chǎn)生腐蝕電池有三個必然條件。而循環(huán)冷卻水系統(tǒng)充分具備了這些條件。
1、需有導(dǎo)電介質(zhì)。水是導(dǎo)電物質(zhì)，即使純水也有極少量電離。冷卻水中都含有相當(dāng)量的溶解鹽類，其電離和導(dǎo)電性能是很好的。
2、需有陰陽極存在。陰陽極之間有電位差。電位差是腐蝕電池的推動力，它的大小反映腐蝕傾向的大小。而冷卻水系統(tǒng)具備了產(chǎn)生陰陽極的各種因素。
3、需有傳遞電子的載體。金屬本體在陰陽極之間起導(dǎo)線作用，能通暢地傳遞電子。
二、產(chǎn)生陰陽極的各種因素
金屬組織及其表面的各種差異（即不均勻性）及介質(zhì)（冷卻水）濃度等的差異都可能使金屬表面產(chǎn)生電位差，形成陰陽極。產(chǎn)生陰陽極的主要因素如下：
金屬組織表面的不均勻性。因金屬組織表面在微觀上的不均勻性使金屬上產(chǎn)生陰陽極，形成微小的腐蝕電池。其不均勻性通常由以下幾個原因造成。
1、化學(xué)組織和金相組織不均勻。碳鋼的化學(xué)成分以鐵為主，還含有碳及少量其他元素。其基本組織為鐵素體，還有滲碳體和石墨。它們具有不同的電極電位。鐵素體的電位最低，形成陽極。滲碳體及石墨的電位較高，形成陰極。故在水中能自發(fā)形成微觀的腐蝕電池。
2、應(yīng)力分布不均。金屬在機械加工過程中，由于鍛造、壓延、切割、焊接、脹接等工序，可能使金屬某部分產(chǎn)生拉應(yīng)力。在水介質(zhì)的共同作用下，會在應(yīng)力集中的部位形成陽極。如奧氏體不銹鋼的應(yīng)力集中的部位，在氯離子的共同作用下，可造成應(yīng)和腐蝕開裂。電廠凝汽器的黃銅管經(jīng)拉制后，如應(yīng)力未消除，也可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕。
3、金屬表面有傷痕、裂紋。傷損部位的電位比未損傷部位的電位較負，成為陽極。腐蝕常從傷損處開始，向周圍發(fā)展。
三、不同金屬的電偶腐蝕。
1、電偶腐蝕又稱雙金屬腐蝕或接觸腐蝕。不同金屬的電位不同，當(dāng)兩種金屬偶合聯(lián)接同在水中時，電位較負的為陰極被腐蝕，電位較正的陰極被保護。
2、根據(jù)電偶序可以預(yù)計金屬偶合時哪一種金屬可能腐蝕以及其腐蝕的程度。在冷卻水系統(tǒng)中，常有換熱器的換熱管采用黃銅或不鋼，而折流板則用碳鋼材質(zhì)。則折流板成為陽極，往往被加速腐蝕。筆者曾在某現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)一臺水流經(jīng)殼程的換熱器，其管束材質(zhì)為70銅鎳合金，折流板材質(zhì)為碳鋼。運行數(shù)年以后，管束完好無損，但所有折流板都腐蝕得無影無蹤。又如在海水中碳鋼和鋅二者都會受腐蝕。但如將二者相偶接，則鋅成為陽極被腐蝕，而保護了陰極碳鋼。使其腐蝕速度變慢。
四、濃差電池
金屬表面所接觸的環(huán)境不同也會產(chǎn)生電位差，形成微觀腐蝕電池。金屬與水接觸處某物質(zhì)濃度的差異會形成濃度差電池，即濃差電池。舉例如下：
1、金屬離子濃差電池。金屬離子濃差電池是由于水中金屬認子濃度差異而形成的。濃度低的部位為陽極，濃度高的部位為陰極。如在換熱器等設(shè)備結(jié)構(gòu)上往往有些縫隙。在縫隙內(nèi)，金屬離子或腐蝕產(chǎn)物不易擴散出來，濃度可能高于縫外，使縫外形成陽極而受腐蝕。
2、氧濃差電池。氧濃差電池是由水中溶解氧的濃度差異形成的。貧氧區(qū)電位較負，為陽極，富氧區(qū)為陰極。這種氧濃差電池腐蝕的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中很常見，危害也較大。在縫隙中，氧濃度一般較代。縫隙內(nèi)常形成陽極，造成縫隙內(nèi)腐蝕。污垢等沉積物下面也相當(dāng)于縫隙。污垢下因貧氧，會形成陽極，受到腐蝕。這種腐蝕稱為垢下腐蝕。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)如果管理不嚴(yán)，系統(tǒng)中的污垢、泥砂、樹葉、甲殼蟲等物會附著在換熱器的管束上，在垢下部位往往腐蝕成深坑，甚至在不長時間會腐蝕穿孔。
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