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循環(huán)水系統(tǒng)在運行中常面臨三大難題:結(jié)垢、腐蝕和微生物滋生。今天,我們就來深入探討循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕原因及有效的腐蝕控制技術(shù)。
一、循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕的原因
1、電偶腐蝕
由于腐蝕電位不同,兩種金屬彼此接觸或通過其他導(dǎo)體連通,處于同一水質(zhì)中,造成耐腐蝕性差(電位低)的金屬腐蝕速率增加。如換熱器中黃銅換熱管和碳鋼管板在冷卻水中發(fā)生的電偶腐蝕。
陽極過程:Fe-2e→Fe2+
陰極過程:Cu2++2e→Cu
2、溶解氧腐蝕
有溶解氧存在的中性水溶液中,金屬腐蝕是一個氧化還原過程,陽極區(qū)、陰極區(qū)和水溶液三者構(gòu)成了一個腐蝕電池。
陽極過程:M→M2++2e(Fe-2e→Fe2+)
陰極過程:
1/2O2+H2O+2e→2OH-
Fe2++2OH-→Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3
3、酸腐蝕
低pH值時,易發(fā)生均勻腐蝕,如進(jìn)行酸化學(xué)清洗時未加緩蝕劑,或者加酸調(diào)節(jié)冷卻水pH時加酸過量。
反應(yīng)示例:
Fe+2HCl=FeCl2+H2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Zn+HCl=ZnCl2+H2
4、選擇性腐蝕
從一種金屬中有選擇性地除去其中一種元素的腐蝕。如電廠凝汽器中黃鋼管的脫鋅。
5、氯離子腐蝕
氯離子對不銹鋼和合金的腐蝕比對普通碳鋼快得多,易發(fā)生點蝕,嚴(yán)重的情況會導(dǎo)致設(shè)備穿孔。
6、其他腐蝕
垢下腐蝕(縫隙腐蝕):冷卻水中的泥沙、塵埃、腐蝕產(chǎn)物、水垢、微生物黏泥等在金屬表面沉積,在沉積物屏蔽下產(chǎn)生腐蝕。
磨損腐蝕:由于腐蝕性流體和金屬表面相對運動引起的金屬加速破壞和腐蝕。
應(yīng)力腐蝕:由拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)的共同作用而引起金屬或合金的破裂。
二、循環(huán)水系統(tǒng)緩蝕技術(shù)
1、投加緩蝕劑
根據(jù)緩蝕劑在保護(hù)金屬的過程中形成保護(hù)膜的類型,分為吸附膜型緩蝕劑、沉積膜型緩蝕劑、氧化膜型緩蝕劑,持續(xù)投加投加少量的緩蝕劑,有效降低金屬的腐蝕速率,可與阻垢劑協(xié)同,緩蝕劑的種類有多種,目前緩蝕劑多為復(fù)配緩蝕劑,高效緩蝕。
2、采用耐腐蝕的金屬、合金等材料
使用耐腐蝕材料做成換熱器,耐腐蝕金屬材料如銅合金、不銹鋼、鋁、鈦合金、鋁鎂合金等;耐腐蝕的非金屬材料如石墨、搪瓷、玻璃、氟塑料、聚丙烯等。
3、提高循環(huán)水的pH
碳鋼隨著循環(huán)水的pH的升高而降低,循環(huán)水的pH適宜控制在pH8~9.5范圍內(nèi)。
4、采用耐腐蝕的材料涂覆
主要控制換熱器的腐蝕,在碳鋼換熱器的表面涂上防腐涂料,形成一層連續(xù)的牢固附著的薄膜,使金屬與冷卻水隔絕。防腐涂料有多種如CH-784耐蝕涂料、TH-847涂料、及漆酚鈦耐蝕涂料、酚醛石墨涂料富鋅底漆等。
5、電化學(xué)保護(hù)
電化學(xué)保護(hù)就是使金屬構(gòu)件極化到免蝕區(qū)或鈍化區(qū)而得到保護(hù),在循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)中,一般指的是陰極保護(hù)。例如在鐵上連接一塊更容易氧化的鋅,構(gòu)成一個原電池,在鐵表面上進(jìn)行的氫離子還原反應(yīng)所需要的電子將取自金屬鋅的溶解,故鋅又叫做犧牲電極,鐵作為陰極收到保護(hù)。
三、實用建議
單一的緩蝕技術(shù)難以完全解決腐蝕問題,需結(jié)合多種方法并加強專業(yè)管理:
1、七分藥劑,三分管理:
綜合運用緩蝕劑、材料選擇和工藝優(yōu)化。
2、定期監(jiān)測:
及時調(diào)整水質(zhì)參數(shù),避免腐蝕加劇。
3、專業(yè)維護(hù):
由技術(shù)人員定期檢查設(shè)備狀態(tài),確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。
通過以上措施,可有效延長循環(huán)水系統(tǒng)的使用壽命,降低維護(hù)成本!