换热器腐蚀的原因及分类

固定管板式换热器防腐

工业生产中广泛应用的冷热交换设备换热器工作环境高温高压,易接触腐蚀性介质,比较容易发生腐蚀,进而损坏换热器。常见的腐蚀原因有化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀,表现为既有金属表面均匀腐蚀,也有小孔洞腐蚀现象,常见的腐蚀机制和原因有以下几种:

一、换热器腐蚀原因

1、循环水问题

换热器常用水做为热交换介质,因为循环水造成的腐蚀原因主要有:
pH值降低或水中含有的溶解氧、溶解盐类等杂质引起化学或者电化学腐蚀;
水中含有泥沙、尘土、不溶性盐类、胶状物、油污等固体微粒会在换热表面积聚,形成污垢沉积物,进而引发垢下腐蚀。

2、材质或结构问题

换热器中的金属被氧化或与接触的化学物质发生反应形成化合物是一个自然过程。

换热器组装后会形成多缝隙结构,如板与凹槽底部之间的接触间隙,缝隙内部会形成闭塞电池效应,导致局部酸化加剧腐蚀过程。另外高速流动的液体或气体携带固体颗粒撞击材料表面形成的机械磨损加上化学腐蚀形成的冲刷腐蚀

3、电化学腐蚀

介质在换热管中流动不畅或滞留的时候,管表面容易形成沉积物,这些沉积物不连续、不牢固且不均匀的特性导致出现裂缝和间隙,会造成缝隙内外氧的差异,从而形成电化学腐蚀。另外电偶腐蚀也可能发生,即设备中不同金属材料的零部件相互连接并置于水中时,由于电极电位不同而形成电偶电池,产生腐蚀。

4、微生物腐蚀

换热器管中的循环水往往中有细菌、真菌等微生物,微生物代谢活动会产生酸、碱、有机物等腐蚀性物质,这些物质会加速或导致金属腐蚀。

5、应力腐蚀

在静态拉伸应力与电化学介质共同作用下,由阴极溶解过程引起的金属局部腐蚀裂纹或断裂。例如,换热器板片压制成型时将产生残余内应力,若与介质中的卤素离子(如Cl、F 等离子)或H2S接触可能引起应力腐蚀开裂。

二、换热器防腐类型

1、全面腐蚀

腐蚀分布在整个换热器金属表面上,可能是均匀分布,也可能是不均匀分布,全面腐蚀通常是由水中的溶解氧或溶解盐类等杂质引起的。

2、局部腐蚀

腐蚀破坏主要集中在局部区域,常见的为小孔或坑洞,通常由于氯离子等卤素离子的存在,特别是在含有少量氧的封闭环境中更容易发生。局部腐蚀比全面腐蚀更危险,因为腐蚀面积越小,但深度较大,可能穿透整个壁厚,会导致泄漏等危害。点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂都属于局部腐蚀的范畴。

换热器的腐蚀主要原因有水质问题、金属材料与结构、电化学腐蚀、微生物腐蚀以及应力腐蚀开裂等等。为了防止换热器的腐蚀,建议采取一系列有效的防腐措施,如选择耐腐蚀材料、涂覆防腐涂层、定期清洗维护、优化水质和换热器设计、控制温度压力等。

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