上一个帖子我们讨论了冷却水的常见问题,主要是腐蚀,矿物质结垢和生物沉积。本节就主要讨论一下腐蚀问题分类和原因。
首先,什么是腐蚀,冷却水会引起那里腐蚀,为什么会腐蚀?
腐蚀一般来说就是金属从纯金属变成金属氧化态,比如铁变成氧化铁/氢氧化铁/铁离子。这是因为金属氧化态相对于纯金属来说更稳定,金属总会有变成氧化态的倾向。当然,不同金属的反应倾向不同,惰性金属金,铂等就不会在一般条件下氧化 [1]。
冷却水产生的腐蚀在哪里呢?化工厂中,冷却水一般都是通过各种热交换器,比较常见的是管壳式热交换器。冷却水在管中快速流动,化学反应在壳处发生;或者位置交换。冷却水中有大量的氧气,氯离子,这些都可能造成热交换器中的金属部件腐蚀。由于冷却水的流动,有些热交换器部位会有冲蚀腐蚀 (erosion corrosion);有些冷却水流动较慢的部位(dead zone)也可能会产生局部腐蚀;一旦有腐蚀产物或者水垢沉积,也可能会产生沉积下腐蚀(under deposition corrosion);最后还有上一个帖子说过的生物腐蚀(microbiology induced corrosion)[2]。
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为什么会腐蚀?因为工业成本的原因,很多工业热交换器都是用的低成本碳钢,和热交换率较高的黄铜合金。所以金属容易腐蚀,水环境容易产生腐蚀,因此工业热交换器会产生腐蚀 [3]。
下一个帖子会主要讨论一下腐蚀的处理办法,我估计这些贴子可能没有人会感兴趣吧。。。
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Corrosion
[2] [Fundamentals of corrosion – Mechanisms, Causes and Preventative Methods]. Philip A. Schweitzer, Taylor and Francis Group, LLC (2010) ISBN 978-1-4200-6770-5, p. 25.
[3] Hemmasian-Ettefagh, Ali (2010). "Corrosion Inhibition of Carbon Steel in Cooling Water". Materials Performance. 49: 60–65.