重庆工业纯水设备解读:均匀腐蚀和局部腐蚀区别与防治
【重庆水处理设备网http://xqccscq.com/】一般的说法腐蚀的定义是资料(通常是金属)和它所存在环境之间的化学或电化学反应而引起材料的破坏及其性质的恶化蜕变叫腐蚀。根据反应机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,根据形式可分为均匀腐蚀和局部腐蚀。
所谓腐蚀,即金属和它所存在环境之间的化学或电化学反应而引起金属的破坏现象。
阳极反应是铁的溶解过程:2Fe2Fe2++4e
阴极是氧的还原反应:O2+2H2O+4e4OH-
冷却水系统中,主要是吸氧腐蚀引起金属的破坏。阳极反应在关闭式循环冷却水系统中引起的危害,除了使系统的输水管线、水冷设备的寿命减少及损害等直接的损失之外,还有由于腐蚀造成泄漏而引起工艺介质的污染或造成计划外的停车事故。
另外由于腐蚀发生的锈瘤,也会引起水冷器传热效率下降或管线阻碍。一般在冷却水系统中,如不使用化学处置方法,碳钢的腐蚀速率平均在70150mg/dm2?d范围之内,但发生点蚀的部位腐蚀速度可达到平均腐蚀率的210倍重庆工业纯水设备。
影响腐蚀速度的因素有:
1溶解氧的浓度
随浓度增大,腐蚀率增加;但当达到一定极限时,高氧会使氧化物成为钝化膜,降低腐蚀速度。
2pH值
pH410时,腐蚀由扩散过程控制腐蚀速度与pH关系不大,当pH小于4时,氧化膜被溶解,金属外表与酸性溶液接触,发生两个去极化作用。
氧的去极化O2+4H++4e2H2O
氢的去极化2H++2eH2
故电化学腐蚀加强,腐蚀速度加快。pH1013时,碳钢表面pH值升高,氧的钝化临界浓度降低到6ppm生成r-Fe2O3而钝化腐蚀速度下降。pH>13时,钝化膜被溶解,生成可溶性络合物铁酸钠(NaFeO2和亚铁酸钠(Na2FeO2腐蚀速度又上升。
3温度及热负荷
通常随着温度升高,腐蚀速度增加。温度升高增加了反应速度和扩散速度,氧浓度一定时,温度每升高30℃腐蚀速度就增大一倍。对关闭式循环水而言温度在80℃以内,温度升高加快腐蚀,80℃以上腐蚀速度才开始下降。
4流速
不加缓蚀剂水流速度对腐蚀速度影响较大,水的流动状态强烈的影响着氧的扩散速度。
水的流速大,使氧的极限扩散电流密度增大,腐蚀速度增大,层流区内腐蚀速度随流速增加而缓慢上升。当流速达到V临时,从层流转为湍流,开始时,腐蚀速度会剧增。
对加有缓蚀剂的系统,流速有着不同的作用,水的流速在一定范围内(如在1米/秒左右)会对缓蚀有利,流速增加,缓蚀剂容易到达金属表面,可冲走污泥防止局部垢下腐蚀,水的流速应尽可能大一些,壳程水冷器在0.5米/秒以上为好,管程在1米/秒左右重庆工业纯水设备。
5含盐量
随着盐类浓度增加,水的电导率增大,腐蚀速度上升。
6阴离子
水中阴离子的存在会加速腐蚀速度,氯离子的存在会对不锈钢引起点蚀或应力腐蚀的破裂。增加金属溶解速度方面,不同离子有着不同的影响,其顺序为NO3-<CL-<SO42-<CLO4-
7悬浮物
水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速度。悬浮物的沉淀还会引起堆积物下的氧浓差电池腐蚀,使局部腐蚀加快,悬浮物堆积还会阻碍缓蚀剂到达金属表面,从而影响缓蚀剂的缓蚀效果。浊度应控制在10PPm以内。
8微生物
冷却水中的微生物,特别是一些能产生粘泥的微生物在金属外表堆积,引起垢下腐蚀。同时一些微生物的新陈代谢过程也参与了电化学过程,促使腐蚀加速。
9腐蚀性溶解气体
硫化氢等气体的溶解会促进碳钢腐蚀,氨的溶解会形成铜氨络合离子,促进铜的腐蚀,二氧化碳的溶解,会增加阴极氢去极化作用,加速腐蚀过程。
10金属资料
金属资料的不均匀性会使金属的各表面部分的电极电位值不同而发生电位差引起腐蚀,金属资料的组分不同也影响到其耐蚀性。
11金属外表状态
金属外表光洁度也影响到金属腐蚀速度,不光滑的外表比磨光的金属外表容易腐蚀。
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