循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常見的腐蝕
常見循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕有:溶解氧腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕等。
溶解氧腐蝕時(shí),金屬鐵與水發(fā)生反應(yīng),陰極的氧氣在鐵氧電池的電化學(xué)反應(yīng)中起陰極去較化效應(yīng)。使得二價(jià)的鐵離子向三價(jià)的鐵離子轉(zhuǎn)換,生成氫氧化鐵。這是一種沉淀物質(zhì),它能夠減少陽極的二價(jià)的鐵離子含量,加劇腐蝕程度。
氧腐蝕主要進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)方程式如下所示:
Fe → Fe2++ 2e
O2+ 2H2O + 4e → 4OH-
其中,在水中受溶解氧腐蝕后,Fe發(fā)生反應(yīng)生成的 Fe2+,由于Fe2+的不穩(wěn)定性,會(huì)繼續(xù)發(fā)生下列變化:
Fe2++ 2OH-→ Fe(OH)2
Fe(OH)2+ 2H2O + O2→ 4Fe(OH)3
Fe(OH)2+ 2Fe(OH)3→ Fe3O4+ 4H2O
從上述反應(yīng)中可以看出,氫氧化二鐵是不穩(wěn)定的,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去,終產(chǎn)物主要是氫氧化鐵和四氧化三鐵。
在循環(huán)水系統(tǒng)中,發(fā)生上述反應(yīng)時(shí)高價(jià)鐵作為陰極,受熱面按 Fe→Fe2+→Fe3+的過程反復(fù)進(jìn)行氧化還原反應(yīng),逐漸使系統(tǒng)設(shè)備遭到損壞。此時(shí)系統(tǒng)中鐵的含量增高,腐蝕物的生成會(huì)加速水中沉淀的生成。
隨著溶解氧腐蝕程度的加深,腐蝕物質(zhì)在設(shè)備的表層生成許多凸起。這些凸起的半徑約在 0.5~13 mm,隨著進(jìn)一步的腐蝕加深,這些凸起逐漸形成小坑發(fā)生點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕的發(fā)生是由于金屬表面上的凸起或雜質(zhì)形成由小陽極大陰極組成的腐蝕電池,當(dāng)陽極面積越小時(shí),腐蝕程度就越深。點(diǎn)蝕發(fā)生后會(huì)向表面下生長,可能導(dǎo)致穿孔發(fā)生。
縫隙腐蝕往往會(huì)發(fā)生在設(shè)備上的滯留縫隙部位??p隙腐蝕在循環(huán)水中較為常見,如換熱管的管板和管子的接壤處,這些縫隙寬度一般在0.025 mm以下,其寬度可以使水通過,但一些金屬離子和部分溶液又難以進(jìn)出。當(dāng)殼程中水流的速度較低,縫隙腐蝕就發(fā)生,在設(shè)備的轉(zhuǎn)彎處,水的流動(dòng)速度接近于零時(shí),伴隨縫隙腐蝕的同時(shí),局部還會(huì)發(fā)生較為厲害的污垢沉積,這種腐蝕多屬于垢下腐蝕,危害較嚴(yán)重。
詞條
詞條說明
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