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碳鋼在工業水系統中的腐蝕形態

2021-01-22 13:22:34 作者：本網整理來源：小南點分享至：

碳鋼在工業水系統中的腐蝕形態

碳鋼是在工業水系統中應用最廣的一種材料，它廉價易得，具有較高的機械強度、良好的導熱和耐熱性能，以及優良加工焊接性能。工業水中的各種換熱器和管網絕大多數是碳鋼制造的，了解其腐蝕特征和影響因素，對于找到對應的防腐方法有著很大的幫助。

1、均勻腐蝕

對于碳鋼而言，均勻腐蝕主要發生在酸性溶液中。例如，當冷卻水系統中的碳鋼換熱器用鹽酸、硝酸或硫酸等進行化學清洗時，如果沒有添加適當的緩蝕劑，則碳鋼將發生明顯的均勻腐蝕。在用加硫酸調節pH值的冷卻水系統中，若加酸失去控制，水的pH值降得很低，即冷卻水系統發生嚴重的低pH值漂移時，金屬將發生均勻腐蝕。而室溫下在不通氣的純水中，碳鋼的均勻腐蝕速率很低，但在空氣飽和的水中，其腐蝕速率增大，可達0.45mm/a，而后便趨于穩定，腐蝕速率開始下降，一般穩定在0.1mm/a

2、縫隙腐蝕

浸在冷卻水中的碳鋼表面，當其墊片底面、搭接縫、表面沉淀物、碳鋼的腐蝕產物以及螺帽、鉚釘帽下的縫隙內積存了少量靜止溶液時，常會發生強烈的縫隙腐蝕。腐蝕機理是：在縫隙中，碳鋼生成金屬離子Fe2+，而縫隙中的溶液由于對流不暢而貧氧，因此氧的還原反應主要在縫隙之中的陰極區進行。這樣，在縫隙溶液中就產生了過剩的正電荷，促使帶負電荷的氯離子遷移到縫隙中來，以保持溶液的電中性。結果縫隙中FeCl2的濃度增加；FeCl2水解使縫隙中的溶液酸化，從而加速碳鋼溶解。

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碳鋼在冷卻水中的縫隙腐蝕示意

3、孔蝕

孔蝕是碳鋼水冷卻器中破壞性和隱患最大的腐蝕形態之一。這種腐蝕由于蝕孔很小，通常又被腐蝕產物或沉積物覆蓋著，所以檢查或發現都非常困難，常常是設備在突然之間因穿孔泄漏才被發現，使人措手不及。腐蝕機理是：蝕孔的陽極溶解是一種自催化過程。碳鋼在蝕孔內溶解，生成Fe2+，造成蝕孔內正電荷過剩，結果使氯離子遷移到蝕孔中以維持孔內溶液的電中性，因此蝕孔內有高濃度的FeCl2，其水解生成高濃度的H+和Cl-，以促進碳鋼的溶解，造成腐蝕。

4、磨損腐蝕

在水流速度比較大或易產生湍流或水流被迫改變方向的部位，碳鋼易發生磨損