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循環冷卻水系統金屬腐蝕的控制

2019-09-20 13:11:43 作者：本網整理來源：山東大禹分享至：

冷卻水系統中金屬設備腐蝕的控制與防護的方法較多，實踐中常使用的方法有以下幾種：

這些腐蝕控制方法各有其優缺點和適用范圍。對于一個具體的腐蝕體系，究竟采用何種防護措施，是用一種方法或是多種方法，主要應從防護效果、施工難易以及經濟效益等多方面綜合考慮。本節主要介紹合理選材和結構設計、新型耐蝕材料、添加緩蝕劑三各方面。

1正確選用金屬材料，合理設計金屬結構

在設計和制造設備或構件時，首先應選擇對使用介質具有耐蝕性的材料，這是防止金屬制品腐蝕的最積極的措施。材料選擇不當常常是造成腐蝕破壞的主要原因。因此，必須掌握各種金屬及其合金在各種環境下的耐蝕性能。此外，還要綜合考慮到機械性能、加工性能及材料本身的價格等因素。

在設計金屬結構方面，同樣也應當進行合理的結構設計和嚴格的應力核算，以避免應力腐蝕、接觸腐蝕、縫隙腐蝕和徴生物腐蝕等，在設計和加工方面應注意以下幾點：

2采用新型耐蝕換熱器

長期以來，為控制冷卻水系統中換熱器的腐蝕，經常使用一些耐蝕金屬材料，例如銅合金、不銹鋼、鋁等金屬制成的換熱器。也選用一些耐蝕的非金屬材料，例如石墨、搪瓷、玻璃等制成的非金屬換熱器。隨著治金工業、化學工業以及材料科學的發展，近年來又開發了一系列新型耐蝕材料換熱器，其中有鈦和鈦合金換熱器、254SMO全奧氏體不銹鋼換熱器、鋁鎂合金換熱器、聚丙烯換熱器、微晶搪瓷換熱器和氟塑料換熱器等。

這些新型換熱器的出現，使系統可以在較為苛刻的條件下工作，如鈦和鈦合金換熱器是用海水冷卻的凝汽器和冷卻器較為理想的冷卻設備，氟塑料換熱器具有耐腐蝕、抗污垢和體積輕的優良特征。這些新型耐蝕換熱器較為成功地解決了換熱管束冷卻水一側（例如用海水作冷卻水時）的腐蝕。各種耐蝕換熱器因其組成材料的物理性質、化學組成不同而具有不同的耐蝕性能，適用于不同的介質和場合。顯然，各種換熱器并不是十全十美的，它們各有其優缺點，現將幾種常用耐蝕換熱器的優缺點比較列于表1：

3添加緩蝕劑

緩蝕劑是一類用于腐蝕介質中抑制金屬腐蝕的添加劑，也叫腐蝕抑制劑。對于一定的金屬腐蝕體系，只要加入少量的緩蝕劑，就可以有效地阻止和減緩該金屬的腐蝕。緩蝕劑的使用濃度很低，加入劑量一般為幾到幾十毫克/升，故添加緩蝕劑后腐蝕介質的基本性質不會發生變化。使用緩蝕劑不需要特殊的附加設備，也不需要改變金屬設備或構件的材質或進行表面處理。因此，使用緩蝕劑是一種經濟效益較高且適應性較強的金屬防腐措施，應用最廣泛。

用于工業循環冷卻水系統的緩蝕劑應滿足下列條件：

①使用濃度低，能夠在不同的操作條件（pH值、溫度、熱負荷、水質）下有效地緩蝕且不降低設備的傳熱系數。

②在經濟上合算，即添加緩蝕劑的方案和涂料涂覆、陰極保護、采用耐蝕材料設備和任其腐蝕再更換設備等方案相比，在經濟上合算或是可以接受。

③無環境污染問題，它們的飛濺、泄漏和排放或處理后的排放，應滿足環境標準要求。

④它們與冷卻水中的物質（如Ca2+、Mg2+、CI-、HCO3- 、O2、CO2等）或加入冷卻水中的阻垢劑、分散劑和殺生劑相容，甚至有協同作用。

⑤它們對冷卻水系統中各種金屬的緩蝕效果都可以接受。例如，當冷卻水系統中同時使用碳鋼和銅合金的冷卻設備時，添加緩蝕劑后，碳鋼和銅合金的腐蝕速率都能降低到規定的范圍之內。

腐蝕，只能將其腐蝕速率控制在允許的范圍內，用緩蝕劑控制密閉式和敝開式循環冷卻水系統中金屬的腐蝕，具有以下優點缺點。