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  冷却水中金属腐蚀的影响因素
  发布者:zhqiao   发布时间:2013-12-16   点击次数:619
 
不同冷却水系统中金属的腐蚀速度是不同的。为此,需要了解冷却水系统中影响腐蚀的各种因素,知道哪些能促进腐蚀,哪些能抑制腐蚀,从而趋利避害,以减轻和防止冷却水中金属设备的腐蚀。
1.  PH值的影响
PH=-log[H+]
PH值是溶液中氢离子浓度的负对数值,它表征溶液的微酸碱的性质,
PH=7,中性;PH<7,酸性;PH>7,碱性
因为许多化学反应都是在[H+]很小的条件下进行的,为了表示很小的浓度,避免用负指数的麻烦,通常用负对数来表示酸碱度,故引入PH值的概念。
由此可见,冷却水的PH值越小,酸性越大,对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些,反之,会慢一些。
从图中可以看出,当循环水PH<7后,随PH降低而均匀腐蚀率逐步上升,当PH>7后,随PH增高,均匀腐蚀逐步降低。
·不受保护的碳钢~循环水系统PH和腐蚀率关系图
·不加缓蚀处理
·均匀腐蚀
2.  阴离子的影响
金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系,水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为:
NO3-3COO-42-CL-4-
冷却水中,CL-、Br-、I-等活性离子能破坏碳钢,不锈钢和铝等或合金表面的钝化膜。而增加水中的铬酸根离子,亚硝酸根,硅酸根和磷酸根等阴离子则对钢有缓蚀作用,其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。
3.  硬度的影响
水中Ca2+和Mg2+之和称为水的总硬度,钙、镁离子浓度过高时,则会与水中的CO32-、SO42-硅酸根等结成水垢,引起垢下腐蚀。少量的均匀的薄垢,又会起到一定的保护膜的作用。硬水对金属的腐蚀性要比软水小得多。
4.  金属离子的影响
·Na+、K+CF 金属和合金的腐蚀速度没有直接的影响
·铜、银、铅等重金属离子对冷却水中钢、铝、镁、锌这几种常用的金属起有害的作用。
·酸性溶液中,Fe3+是一种阴极反应的加速剂,在中性溶液中Fe2+却可以抑制铜和铜合多的腐蚀。
·Zn2+在冷却水中对碳钢有缓蚀作用,可作缓蚀剂使用。
5.  溶解气体的影响
a)  氧:
氧在中性水中(包括工业冷却水)对一些金属碳钢、铜和铜合金的腐蚀起着重要的作用,它会附着在金属表面上,起着阴极去极化剂的作用,促进金属的腐蚀,除去氧后,水就没有腐蚀性了。
但在铝的腐蚀过程中,水中的氧并不是一种腐蚀促进剂。
b)  CO2:
CO2溶于冷却水中,生成碳酸或碳酸氢盐,使水的PH值下降。将有助于氢的析出和金属表面膜的溶解破坏。
c)  氨:往往是合成氨厂等在工艺系统泄漏时进入冷却水中,NH3会选择性地腐蚀铜,生成{Cu(NH3)4}2+络合离子,对铝、碳钢都没有腐蚀性,但会刺激氨化菌的繁殖。
d)  H2S:
它是由于工艺过程污染,大气污染,有机物污染而进入水冷却水中,或者由硫酸盐还原水中的硫酸盐后生成的。硫化氢会加速铜、钢和合金钢的腐蚀,但对铝没有腐蚀。
e)  CL2:
氯会降低冷却水的PH值,增加的腐蚀性,CL-会促进碳钢、不锈钢、铝的局部腐蚀。
6.  悬浮固体:
冷却水中往往存在由泥土、砂粒、尘埃、腐蚀产物、水垢、微生物粘泥等不溶物质组成悬浮物,这些悬浮物容易在低流速的换热器表面生成疏松的沉积物,引起垢下腐蚀。
7.  温度:
温度升高,水中溶解氧的扩散系数增大,能使更多的溶氧扩散到金属表面的阴极区,即腐蚀过程加速,另一方面,温度升高使水中溶解氧减少,从面又使金属腐蚀速度降低。
在密闭系统中,金属的腐蚀随温度的升高而加快。敞开系统中,在20-77℃的温度区域内,以氧的扩散速度起主导作用,因此腐蚀速度随温度的升高而加速,但到77℃后,腐蚀速度随温度升高而下降,因为此时水中的氧的减少的影响占主导地位
 
 

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