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為什么換熱器容易結(jié)垢腐蝕?

2021-08-03 17:57:51


  提起換熱器,想必大家都不會(huì)陌生。鋁制換熱器、銅換熱器等很多工廠都會(huì)用到。但是,細(xì)心的人就會(huì)發(fā)現(xiàn),換熱器經(jīng)常會(huì)生銹或者被腐蝕。怎么回事呢?今天機(jī)械就和大伙說(shuō)說(shuō)換熱器生銹這事兒。結(jié)垢原因

1顆粒污垢

 

懸浮于流體的固體微粒在換熱表面上的積聚,一般是由顆粒細(xì)小的泥沙、塵土、不溶性鹽類、膠狀物、油污等組成。

 

當(dāng)含有這些物質(zhì)的水流經(jīng)換熱器表面時(shí),容易形成污垢沉積物,形成垢下腐蝕,為某些細(xì)菌生存和繁殖提供溫床。當(dāng)防腐措施不當(dāng)時(shí),最終導(dǎo)致?lián)Q熱表面腐蝕穿孔而泄漏。

 

2生物污垢

 

除海水冷卻裝置外,一般生物污垢均指微生物污垢。循環(huán)水系統(tǒng)中最常見(jiàn)的微生物主要是鐵細(xì)菌、真菌和藻類。

 

鐵細(xì)菌能把溶于水中的Fe2+ 轉(zhuǎn)化為不溶于水的Fe2O3 的水合物,在水中產(chǎn)生大量鐵氧化物沉淀以及建立氧濃差腐蝕電池,腐蝕金屬。

 

且循環(huán)水系統(tǒng)中的藻類常在水中形成金屬表面差異腐蝕電池而導(dǎo)致沉積物下腐蝕。塊狀的還會(huì)堵塞換熱器中的管路,減少水的流量,從而降低換熱效率。

 

3結(jié)晶污垢

 

在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中,隨著水分的蒸發(fā),水中溶解的鹽類(如重碳酸鹽)的濃度增高,部分鹽類因過(guò)飽和而析出,而某些鹽類則因通過(guò)換熱器傳熱表面時(shí)受熱分解產(chǎn)生沉淀。這些水垢由無(wú)機(jī)鹽組成、結(jié)晶致密,被稱為結(jié)晶水垢。

 

3腐蝕污垢

 

具有腐蝕性的流體或者流體中含有腐蝕性的雜質(zhì)對(duì)換熱表面腐蝕而產(chǎn)生的污垢。腐蝕程度取決于流體中的成分、溫度及被處理流體的pH 值等因素。

 

通常,冷卻管中的污垢冷卻管一般為紫銅管和黃銅管,金屬腐蝕主要是較高溫度下(40~50℃)的氧腐蝕,污垢以銅或銅合金腐蝕產(chǎn)物和鈣鎂沉淀物為主,從而造成大量腐蝕污垢。

 

4凝固污垢

 

流體在過(guò)冷的換熱面上凝固而形成的污垢。例如當(dāng)水低于冰點(diǎn)而在換熱表面上凝固成冰。溫度分布的均勻與否對(duì)這種污垢影響很大

 

金屬腐蝕

換熱器大多數(shù)是金屬質(zhì)地,而在自然界中大多數(shù)金屬常以礦石的形式,即金屬化合物的形式存在,而腐蝕則是一種金屬回復(fù)到自然狀態(tài)的過(guò)程。

 

換熱器的腐蝕主要是指板片的腐蝕。與水質(zhì)不純、大氣對(duì)水的污染、管內(nèi)壁面狀況以及水流速大小等因素均有著密切關(guān)系。

1化學(xué)腐蝕

 

金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被氧化損耗的過(guò)程。

 

2電化學(xué)腐蝕

 

金屬表面與電解質(zhì)溶液因發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕是最普遍、最常見(jiàn)的腐蝕。電化學(xué)腐蝕通常又以應(yīng)力腐蝕破裂、點(diǎn)蝕(小孔腐蝕)、縫隙腐蝕等局部腐蝕的形式出現(xiàn)。

 

3應(yīng)力腐蝕

 

產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕必須具備特定的腐蝕環(huán)境和足夠大的拉伸應(yīng)力。CL-是造成應(yīng)力腐蝕的另一個(gè)主要因素。 Cl- 半徑小,穿透力極強(qiáng),很容易穿透保護(hù)膜內(nèi)極小的孔隙,破壞局部鈍化膜而進(jìn)入裂縫尖端生成HCl,產(chǎn)生自加速催化加速腐蝕過(guò)程,同時(shí) H+ 在尖端析出,滲入裂縫前緣,可使金屬脆化。

 

溫度是引起應(yīng)力腐蝕破裂的重要因素,溫度愈高時(shí)引起腐蝕的 Cl- 濃度越低,也就愈易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。

 

4生物腐蝕

 

主要是與冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)水等介質(zhì)接觸的金屬表面上易引起生物腐蝕。生物腐蝕的原因是由于生物體會(huì)以有機(jī)緩蝕劑為食物,生物代謝產(chǎn)生酸,破壞金屬耐腐蝕保護(hù)層,生物新陳代謝耗氧,造成金屬表面 O2 濃度不均而引起氧濃差腐蝕。




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