冷却水换热器腐蚀泄漏分析及防护.pdf

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1、检查结果发现，由于管束内壁有大量的冷却水塔腐蚀发生溶解，生成Fe¨，过量的正电荷聚集在填料，管箱内存在大量块状垢物，造成管程冷却水缝隙或蚀孔中，为了保持溶液的电中性，大量的流速减缓。一方面导致大量微生物繁殖、结垢；另Cl一迁移到缝隙或蚀孔中，导致缝隙或蚀孑L中产一方面增加了结垢金属阳离子的结垢倾向，且产生高浓度的FeC1。FeC1：再水解成可溶性的盐酸生严重的垢下腐蚀。冷却水流速小于1．0m／s和不溶性的氢氧化铁，反应式如下：时，容易出现结垢，促进腐蚀的发展。此外，结垢FeC12+2H20—}Fe(OH)2+2H+2C1一与温度也有一定的关系，工艺水侧温度高于1

2、00盐酸的腐蚀性很强，能溶解多种金属及合金。℃时，管程冷却水侧的结垢倾向更加明显，而换热若水冷器材质为不锈钢，必须要避免Cl一导致的器工艺侧的温度为115oC，则更加促进了管程水应力腐蚀，因为c1一的腐蚀没有最小浓度的限制，侧的结垢。垢下腐蚀属于电化学腐蚀，反应式对不锈钢的腐蚀危害性很大。如下：3．3溶解氧腐蚀阳极反应：Fe一2e_÷Fe“该装置冷却水系统为开放式循环冷却水系阴极反应：1／2O+HO+2e---~2OH～统，溶解氧含量较高，从上述冷却水样的分析结果垢下电化学腐蚀发生初期，由于垢下空间狭来看，冷却水pH值为8．34～8．77，呈中性环境。小造成冷却

3、水在此滞留，腐蚀反应开始发生，垢下冷却水中溶解氧对金属的腐蚀为中性溶液中的电金属生成Fe¨，短时间内垢下氧消耗完毕，阴极化学腐蚀。由于氧的电极电位高于金属的电极电反应停止。这时，由于垢下缺氧，垢外富氧，便形位，在该电化学腐蚀过程中金属作为阳极发生氧成氧浓差电池。氧的还原反应开始在垢外继续进化反应，金属被腐蚀，氧作为阴极发生还原反应，行，垢下只发生阳极反应，金属不断溶解生成反应过程如下：Fe¨，出现过剩的正电荷，为了保持电中性，垢外阳极(金属)反应：Fe一2e—Fe“氯离子迁移到垢下，与金属离子形成FeC1，并发阴极(氧)反应：1／202+H2O+2e2OH一生水

4、解，生成腐蚀性较强的盐酸，反应式如下：阴极、阳极腐蚀产物OH一和M为一次反应FeC12+2H20—}Fe(OH)2+2H+cl一产物，两种离子在溶液中扩散、相遇，通过反应生反应结果使垢下pH值下降、溶液酸性增加，成二次产物re(OH)沉淀，如果水中的溶解氧充垢下呈现深浅不一的蚀坑，随着蚀坑的生长，在蚀足，它与氧进一步反应，生成黄褐色的、疏松的腐坑周围生成铁锈及其他沉积物，使蚀坑内介质处蚀产物Fe(OH)。于滞流状态，这样就构成了闭塞电池。闭塞区内由于腐蚀产物的阻挡，水中的溶解氧很难到处于盐酸环境，加快了垢下金属的溶解速度，垢外达腐蚀产物层下的腐蚀环境中，导致该腐

5、蚀环境氧的还原速度也增加，使外部表面得到阴极保护，中缺氧。而其周围溶液中富氧使腐蚀产物层下区而加速了垢下金属的不断溶解。垢下金属离子进域成为阳极，其周围成为阴极，使腐蚀继续进行，一步过剩又促使cl一的迁入，形成FeC1。水解后腐蚀产物层越积越厚，形成鼓包。这在水冷器腐形成盐酸，使垢下酸性溶液浓度增加，加速了金属蚀检查时经常见到，铲破鼓包，下面有明显的腐蚀的不断腐蚀。如此循环，便形成了垢下腐蚀发展坑。铁锈的生成过程如下：的自催化过程。可见，造成垢下腐蚀加速进行的Fe(OH)2+2Fe(OH)3一Fe3O4+4H2O根本原因是闭塞电池的白催化作用⋯。该反应为共轭反应

6、，反应产物FeO即为鼓在闭塞电池的自催化作用下，换热器管板表包下的黑色粉末层，形成机理为内层的两价铁离面、管头焊缝处及管束内壁出现了大量腐蚀坑，随子与外层的铁离子反应而成。着腐蚀反应的加速进行，管束内壁局部腐蚀坑深度不断增加，腐蚀坑扩展方向由管束内壁向外壁4防腐蚀措施进行，短时间内就会导致管束穿孔泄漏。(1)加强冷却水系统的管理，对进人设备的3．2氯离子腐蚀冷却水进行过滤处理，清除其中的冷却水塔破冷却水中含有的Cl一也会对金属造成腐蚀，碎填料片、腐蚀产物及生物黏泥，防止其堵塞管这种腐蚀一般发生在垢下缝隙或蚀孑L中。金属因束进口而减缓管程冷却水的流速。对冷却水流2

7、8速进行定期测定，确保管程冷却水的流速不低严重，此外，壳程介质温度偏高及管束进口被堵塞于1m／s，有效抑制易结垢物质在管板表面及管导致管程冷却水流速缓慢对结垢起到一定的促进束内壁沉积、结垢，以及因此而造成管束的垢下作用。腐蚀。(3)造成换热器管束腐蚀泄漏的主要介质为(2)改善冷却水水质，降低冷却水中的ca“，管程冷却水，管束的腐蚀穿孑L方向为从内壁到外Mg“，cl一及溶解氧含量，减缓换热器因此而产生壁。造成管束腐蚀泄漏的主要原因为垢下腐蚀，的垢下腐蚀、cl一腐蚀及溶解氧腐蚀速率，延常设此外，Cl一腐蚀和溶解氧腐蚀对管束腐蚀泄漏也备使用周期。有一定的贡献，在这3种

8、腐蚀形式的联合作用下，(