工業(yè)用水造成換熱器腐蝕的類型簡介
金屬在水中的腐蝕類型大致有以下幾類:
溶解氧腐蝕
這種腐蝕是由于碳鋼與溶于水中的氧作用生成鐵的氧化物所致。這類腐蝕往往是不均勻的全面腐蝕。但如果水質較硬,也有可能出現(xiàn)局部腐蝕。
電偶腐蝕
如果設備中的某些零部件用不同的金屬材料制成,它們又相互連接并置于水中,則由于不同材料的金屬的電極電位不同而形成電偶電池,這時所產(chǎn)生的腐蝕為電偶腐蝕。最常見的例子是碳鋼與銅之間的電偶合而加速鋼的腐蝕。
縫隙腐蝕
縫隙腐蝕是由于金屬與覆蓋物(金屬或非金屬)之間形成特別小的縫隙,使縫隙內的介質處于滯流狀態(tài),而且這種介質中存在危害性陰離子(Cl-)時所產(chǎn)生的一種腐蝕形式。如,熱交換器的法蘭連接面、銹層和垢層下面等處均可能產(chǎn)生。熱交換器的穿孔常常由于縫隙腐蝕所引起。
點腐蝕
點蝕是一種特殊的局部腐蝕,導致在金屬上產(chǎn)生小孔,嚴重時可使設備穿孔。點蝕主要發(fā)生在像鋁、鈦、不銹鋼等一類能自鈍化(包括有鈍化膜)的材料在含有溶解氧和危害性陰離子(主要是Cl-)的介質中。一般說來對點蝕敏感的金屬,在有縫隙的情況下也特別容易產(chǎn)生縫隙腐蝕。在所有的材料中,不銹鋼對點蝕最敏感。
應力腐蝕開裂(SCC)
金屬在拉應力和腐蝕介質的聯(lián)合作用下所引起的開裂,稱為應力腐蝕開裂,習慣上用SCC來表示。對于不銹鋼、鈦合金、鋁合金,有時甚至碳鋼等材料在通入含Cl-的氣體介質中,由于應力的作用,很容易產(chǎn)生應力腐蝕開裂。如下圖所示的一臺垂直安裝的不銹鋼熱交換器,冷卻水在管外,工藝介質在管內。因為設計上的不合理,管的上部不能充滿冷卻水而出現(xiàn)了死角。在冷卻水的流動過程中,由于冷卻水的飛濺作用使死角成為干、濕交替的部位。即使冷卻水的鹽度很低,但在這個干濕交替部位由于冷卻水不斷被濃縮,鹽度不斷增高,脹管部位的張應力和高溫促使管子在縫隙處很快開裂。
磨損腐蝕
由于介質的運動速度大,或介質與金屬構件相對運動速度大,導致構件局部表面受到嚴重的腐蝕損壞,這類腐蝕稱為磨損腐蝕。磨損腐蝕是高速流體對金屬表面已經(jīng)生成的腐蝕產(chǎn)物的機械沖刷作用和對新裸露金屬表面的漫蝕作用的綜合結果。磨損腐蝕又可分為湍流腐蝕和空泡腐蝕兩種。湍流腐蝕發(fā)生在設備的某些特定部位,如熱交換器管的入口端,由于流速的突然增大在該處形成湍流,使金屬表面受到很大的擾動(切應力),從而引起的腐蝕。空泡腐蝕又稱氣蝕。它是在流體與金屬構件作相對運動時,在金屬表面局部地區(qū)產(chǎn)生渦流,因而伴隨有汽泡在金屬表面迅速生成和破滅,由此對金屬表面產(chǎn)生沖擊而導致腐蝕。
氫危害
它表示由于氫的存在或和氫作用而使金屬遭受的損害,包括:氫鼓泡、氫脆、脫碳、氫腐蝕四種。如,碳鋼與低合金鋼在含硫化氫的地熱水中就可能發(fā)生氫脆。
微生物腐蝕
微生物腐蝕是一種特殊類型的腐蝕,它很難單獨存在,往往總和電化學腐蝕同時發(fā)生。產(chǎn)生微生物腐蝕的最主要原因是由于污泥積聚,污泥覆蓋下的金屬表面是貧氧區(qū),由于氧濃差電池的作用使金屬遭受局部腐蝕。此外,由于微生物的繁殖產(chǎn)生了特殊的腐蝕環(huán)境,使腐蝕加劇。例如,冷卻水系統(tǒng)中沉積的河底淤泥含有硫酸鹽還原菌,這是一種腐蝕性很強的細菌,它能把硫酸鹽還原成硫化物。