碳钢在工业水系统中的腐蚀形态
2021-01-22 13:22:34 作者:本网整理 来源:小南点 分享至:

 碳钢在工业水系统中的腐蚀形态


碳钢是在工业水系统中应用最广的一种材料,它廉价易得,具有较高的机械强度、良好的导热和耐热性能,以及优良加工焊接性能。工业水中的各种换热器和管网绝大多数是碳钢制造的,了解其腐蚀特征和影响因素,对于找到对应的防腐方法有着很大的帮助。

1、均匀腐蚀

对于碳钢而言,均匀腐蚀主要发生在酸性溶液中。例如,当冷却水系统中的碳钢换热器用盐酸、硝酸或硫酸等进行化学清洗时,如果没有添加适当的缓蚀剂,则碳钢将发生明显的均匀腐蚀。在用加硫酸调节pH值的冷却水系统中,若加酸失去控制,水的pH值降得很低,即冷却水系统发生严重的低pH值漂移时,金属将发生均匀腐蚀。而室温下在不通气的纯水中,碳钢的均匀腐蚀速率很低,但在空气饱和的水中,其腐蚀速率增大,可达0.45mm/a,而后便趋于稳定,腐蚀速率开始下降,一般稳定在0.1mm/a

2、缝隙腐蚀

浸在冷却水中的碳钢表面,当其垫片底面、搭接缝、表面沉淀物、碳钢的腐蚀产物以及螺帽、铆钉帽下的缝隙内积存了少量静止溶液时,常会发生强烈的缝隙腐蚀。腐蚀机理是:在缝隙中,碳钢生成金属离子Fe2+,而缝隙中的溶液由于对流不畅而贫氧,因此氧的还原反应主要在缝隙之中的阴极区进行。这样,在缝隙溶液中就产生了过剩的正电荷,促使带负电荷的氯离子迁移到缝隙中来,以保持溶液的电中性。结果缝隙中FeCl2的浓度增加;FeCl2水解使缝隙中的溶液酸化,从而加速碳钢溶解。
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碳钢在冷却水中的缝隙腐蚀示意

3、孔蚀

孔蚀是碳钢水冷却器中破坏性和隐患最大的腐蚀形态之一。这种腐蚀由于蚀孔很小,通常又被腐蚀产物或沉积物覆盖着,所以检查或发现都非常困难,常常是设备在突然之间因穿孔泄漏才被发现,使人措手不及。腐蚀机理是:蚀孔的阳极溶解是一种自催化过程。碳钢在蚀孔内溶解,生成Fe2+,造成蚀孔内正电荷过剩,结果使氯离子迁移到蚀孔中以维持孔内溶液的电中性,因此蚀孔内有高浓度的FeCl2,其水解生成高浓度的H+和Cl-,以促进碳钢的溶解,造成腐蚀。

4、磨损腐蚀

在水流速度比较大或易产生湍流或水流被迫改变方向的部位,碳钢易发生磨损

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 水冷器管壁磨损腐蚀示意

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