¿Cuáles son las causas de la corrosión en los intercambiadores de calor?

Existen muchos tipos de intercambiadores de calor, que se utilizan ampliamente en la producción química y desempeñan un papel importante. Son equipos de uso común en muchos sectores industriales. Durante el uso de intercambiadores de calor se produce a menudo corrosión. ¿Cuáles son las razones de esta situación? A continuación se muestra una breve introducción.

1. Selección de materiales para intercambiadores de calor: El factor determinante de qué material utilizar es su economía. Los materiales de los tubos incluyen acero inoxidable, aleación de cobre y níquel, aleaciones a base de níquel, titanio y circonio, etc. Los tubos soldados se utilizan excepto en situaciones en las que no se pueden utilizar en la industria. Los materiales resistentes a la corrosión solo se utilizan para el lado del tubo y acero al carbono para el lado de la carcasa.

2. Corrosión metálica de los intercambiadores de calor.

1) El principio de corrosión del metal: la corrosión del metal se refiere a la destrucción de metales bajo la acción química o electroquímica del medio circundante y, a menudo, bajo la acción combinada de factores físicos, mecánicos o biológicos, es decir, la destrucción de metales bajo la influencia de su entorno.

2) Varios tipos comunes de daños por corrosión en los intercambiadores de calor:

a. Corrosión uniforme: El daño macroscópico por corrosión uniforme que ocurre en toda la superficie expuesta al medio o en un área grande se llama corrosión uniforme.

b. Corrosión por contacto: Dos metales o aleaciones con diferentes potenciales entran en contacto entre sí y se sumergen en una solución electrolítica, provocando que la corriente fluya entre ellos. La velocidad de corrosión del metal con potencial positivo disminuye, mientras que la velocidad de corrosión del metal con potencial negativo aumenta.

do. Corrosión selectiva: el fenómeno en el que un determinado elemento de una aleación entra preferentemente en el medio debido a la corrosión se denomina corrosión selectiva.

d. Corrosión porosa: la corrosión que se concentra en pequeños puntos individuales de la superficie del metal y tiene una mayor profundidad se llama corrosión por picaduras, también conocida como corrosión por picaduras o poros pequeños.

mi. Corrosión por huecos: se produce una corrosión grave por huecos en los huecos y áreas cubiertas de las superficies metálicas.

F. Corrosión por erosión: La corrosión por erosión es un tipo de corrosión que acelera el proceso de corrosión debido al movimiento relativo entre el medio y la superficie del metal.

gramo. Corrosión intergranular: la corrosión intergranular es un tipo de corrosión que corroe preferentemente los límites de los granos y las áreas adyacentes de metales o aleaciones, mientras que la corrosión de los propios granos es relativamente pequeña.

h. El agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) y la fatiga por corrosión SCC son fracturas de materiales causadas por la acción combinada de la corrosión y la tensión de tracción en un determinado sistema dieléctrico metálico.

i. Daño por hidrógeno: el metal en una solución electrolítica puede sufrir daños causados ​​por la permeación de hidrógeno debido a la corrosión, el lavado con ácido, la protección catódica o la galvanoplastia.

3. La influencia del medio refrigerante en la corrosión del metal. El medio refrigerante más utilizado en la industria son diversas aguas naturales. Hay muchos factores que afectan la corrosión de los metales, incluidos los principales y sus efectos en varios metales de uso común:

1) Oxígeno disuelto: El oxígeno disuelto en el agua es un oxidante que participa en el proceso catódico, por lo que generalmente promueve la corrosión. Cuando la concentración de oxígeno en el agua es desigual, se formará una celda de concentración de oxígeno que provocará corrosión local. Para el acero al carbono, el acero de baja aleación, la aleación de cobre y ciertos grados de acero inoxidable, el oxígeno disuelto es el factor más importante que afecta su comportamiento corrosivo en el agua.

2) Otros gases disueltos: cuando no hay oxígeno en el agua, el CO2 provocará la corrosión del cobre y el acero, pero no favorece la corrosión del aluminio. Pequeñas cantidades de amoníaco corroen las aleaciones de cobre, pero no tienen ningún efecto sobre el aluminio y el acero. El H2S promueve la corrosión del cobre y el acero, pero no tiene ningún efecto sobre el aluminio. El SO2 reduce el valor del pH del agua y aumenta su corrosividad para los metales.

3) Dureza: En términos generales, el aumento de la dureza del agua dulce reduce la corrosión de metales como el cobre, zinc, plomo y acero. El agua muy blanda tiene una fuerte corrosividad y no se deben utilizar cobre, plomo ni zinc en este tipo de agua. Por el contrario, el plomo es resistente a la corrosión en aguas blandas y produce corrosión por picaduras en aguas de gran dureza.

4) Valor de PH: el acero se corroe menos en agua con pH>11 y se corroe más cuando pH

5) La influencia de los iones: los iones de cloruro pueden dañar la superficie de metales pasivados como el acero inoxidable, induciendo corrosión por picaduras o SCC.

6) El impacto de la incrustación: Incrustación de CaCO3 en agua dulce. La capa de incrustaciones de CaCO3 no favorece la transferencia de calor, pero es beneficiosa para prevenir la corrosión.

4. La influencia del proceso de transferencia de calor en la corrosión: El comportamiento de corrosión de los metales es diferente en condiciones de transferencia de calor y sin transferencia de calor. En términos generales, la transferencia de calor exacerba la corrosión de los metales, especialmente en condiciones de ebullición, vaporización o sobrecalentamiento. El impacto de la transferencia de calor varía en diferentes medios o para diferentes metales.

5. Métodos anticorrosión: conocer las causas de la corrosión en los intercambiadores de calor y seleccionar las medidas anticorrosión adecuadas puede lograr el objetivo de una utilización eficiente del equipo.