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冷却水的腐蚀控制

发布时间：2018-01-04浏览次数：757返回列表

一、冷却水中金属腐蚀的机理

由以上的金属腐蚀机理可知，造成金属腐蚀的是金属的阳溶解反应。因此，金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳区，而阴区是不腐蚀的。

孤立的金属腐蚀时，在金属表面上同时以相等速度进行着一个阳反应和一个阴反应的现象，称为电反应的耦合。互相耦合的反应称为共轭反应，而相应的腐蚀体系则称为共轭体系。在共扼体系中，总的阳反应速度与总的阴反应速度相等。此时，阳反应释放出的电子恰好为阴反应所消耗，金属表面没有电荷的积累，故其电电位也不随时间而变化。

从以上的讨论中可以看到，在腐蚀控制中，只要控制腐蚀过程中的阳反应和阴反应两者中的任意—个电反应的速度，则另一个电反应的速度也会随之而受到控制，从面使整个腐蚀过程的速度受到控制。

二、影响腐蚀的因素

（一）化学因素

1．pH值

当pH值降低时腐蚀就增强。

当低于4.3时（游离无机酸度区)，影响腐蚀的有效因素是pH值，即增加氢离子浓度能加剧腐蚀。

当pH 增加到4.0时，其特点与溶于酸的金属相同；界于4.3～10.0，腐蚀率受到影响要小些（氧去化是主要因素）；pH增加到12以前，腐蚀速率不断下降，达到12时腐蚀率小。再继续增大，腐蚀率又开始增大。

2．溶解盐

溶液电导率的升高使初期腐蚀速度也升高；像Cl^-、SO₄^2-等腐蚀性离子，可以破坏金属的阳氧化保护膜，从而进一步加速腐蚀；构成硬度和碱度的离子对腐蚀却有抑制作用；在电解质浓度高的水中，氧的溶解度下降，所以含盐量高时腐蚀速度降低。

图3-9pH值对腐蚀速度的影响图3-10溶解固体对腐蚀速率的影响

3．溶解气体

(1)溶解氧

溶解氧的数量与水温、水压、暴露于大气的水面积直接有关。起去化作用，会促进腐蚀。

当水中含氧不一致时（金属表面疏松的沉积物、盐类的沉淀或悬浮物、微生物造成的沉积物），会形成一个氧浓差充气电池，表现形式为垢下腐蚀。

引起点蚀或凹陷腐蚀。发生点蚀时,其后果要比在在面积上产生同样的金属失重为有害。强烈的点蚀可以使金属产生较深的穿透，并在这些穿透点处迅速破坏。

图3-11 不同温度时氧含量对腐蚀的影响

(2)二氧化碳

溶于水后形成碳酸，增大水的酸性，有利于氢的逸出。

(3)氨

会选择性地腐蚀铜： NH₃ + H₂O =NH₄OH NH₄OH +Cu²⁺ = Cu(NH₃)²⁺ +H₂O

(4)硫化氢

导致pH降低；与铁形成硫化铁（阴），与铁形成电偶腐蚀。

4．悬浮物

主要是易沉积在换热器表面引起垢下腐蚀。当冷却水流速过高时，颗粒容易对硬度较低的金属或合金产生磨损腐蚀。

(二)物理因素

1．温度

温度升高，腐蚀的化学反应速度就提高。

温度与扩散速度成正比，与过电压、粘度成反比。增加扩散量能使多的氧到达金属表面，导致腐蚀电池去化；过电压下降时，因析氧而导致去化；粘度下降有利于阴阳去化，即有利与大气中氧的溶解和加速氢气的逸出。

在金属相邻的区域内，温度不同，就会加剧点蚀，热的部位为阳，冷的部位为阴。

因素之间也是相互影响的。温度升高，氧含量降低，使腐蚀速度降低。

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