Apakah punca kakisan dalam penukar haba?

Terdapat banyak jenis penukar haba, yang digunakan secara meluas dalam pengeluaran kimia dan memainkan peranan penting. Ia adalah peralatan yang biasa digunakan dalam banyak sektor perindustrian. Semasa penggunaan penukar haba, kakisan sering berlaku. Apakah sebab-sebab keadaan ini? Di bawah adalah pengenalan ringkas.

1. Pemilihan bahan untuk penukar haba: Faktor penentu bahan yang hendak digunakan ialah ekonominya. Bahan tiub termasuk keluli tahan karat, aloi nikel tembaga, aloi berasaskan nikel, titanium dan zirkonium, dsb. Tiub dikimpal digunakan kecuali untuk situasi di mana ia tidak boleh digunakan dalam industri. Bahan tahan kakisan hanya digunakan untuk bahagian tiub, dan keluli karbon digunakan untuk bahagian shell.

2. Kakisan logam penukar haba

1) Prinsip kakisan logam: Kakisan logam merujuk kepada pemusnahan logam di bawah tindakan kimia atau elektrokimia medium sekeliling, dan selalunya di bawah tindakan gabungan faktor fizikal, mekanikal atau biologi, iaitu, pemusnahan logam di bawah pengaruh persekitaran mereka.

2) Beberapa jenis kerosakan kakisan biasa pada penukar haba:

a. Hakisan seragam: Kerosakan kakisan seragam makroskopik yang berlaku pada keseluruhan permukaan yang terdedah kepada medium atau di kawasan yang besar dipanggil kakisan seragam.

b. Hakisan sentuhan: Dua logam atau aloi dengan potensi yang berbeza bersentuhan antara satu sama lain dan direndam dalam larutan elektrolit, menyebabkan arus mengalir di antara mereka. Kadar kakisan logam dengan potensi positif berkurangan, manakala kadar kakisan logam dengan potensi negatif meningkat.

c. Hakisan terpilih: Fenomena di mana unsur tertentu dalam aloi lebih suka memasuki medium disebabkan oleh kakisan dipanggil kakisan terpilih.

d. Hakisan liang: Kakisan yang tertumpu pada titik kecil individu pada permukaan logam dan mempunyai kedalaman yang lebih besar dipanggil kakisan pitting, juga dikenali sebagai kakisan lubang kecil atau kakisan pitting.

e. Hakisan celah: Hakisan celah teruk berlaku pada celah dan kawasan tertutup permukaan logam.

f. Hakisan hakisan: Hakisan hakisan adalah sejenis kakisan yang mempercepatkan proses kakisan disebabkan oleh pergerakan relatif antara medium dan permukaan logam.

g. Kakisan antara butiran: kakisan antara butiran ialah sejenis kakisan yang lebih suka menghakis sempadan butiran dan kawasan bersebelahan logam atau aloi, manakala kakisan butiran itu sendiri agak kecil.

h. Keretakan kakisan tegasan (SCC) dan kelesuan kakisan SCC adalah keretakan bahan yang disebabkan oleh tindakan gabungan kakisan dan tegasan tegangan dalam sistem dielektrik logam tertentu.

i. Kerosakan hidrogen: Logam dalam larutan elektrolit boleh mengalami kerosakan yang disebabkan oleh resapan hidrogen akibat kakisan, pencucian asid, perlindungan katodik atau penyaduran elektrik.

3. Pengaruh medium penyejukan terhadap kakisan logam, medium penyejukan yang paling biasa digunakan dalam industri ialah pelbagai air semula jadi. Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi kakisan logam, termasuk yang utama dan kesannya pada beberapa logam yang biasa digunakan:

1) Oksigen terlarut: Oksigen terlarut dalam air adalah oksidan yang mengambil bahagian dalam proses katodik, jadi ia secara amnya menggalakkan kakisan. Apabila kepekatan oksigen dalam air tidak sekata, sel kepekatan oksigen akan terbentuk, menyebabkan hakisan setempat. Untuk keluli karbon, keluli aloi rendah, aloi kuprum, dan gred keluli tahan karat tertentu, oksigen terlarut adalah faktor paling penting yang mempengaruhi tingkah laku kakisan mereka dalam air.

2) Gas terlarut lain: Apabila tiada oksigen dalam air, CO2 akan menyebabkan kakisan kuprum dan keluli, tetapi ia tidak menggalakkan kakisan aluminium. Jumlah surih ammonia menghakis aloi kuprum, tetapi tidak mempunyai kesan ke atas aluminium dan keluli. H2S menggalakkan kakisan kuprum dan keluli, tetapi tidak mempunyai kesan ke atas aluminium. SO2 mengurangkan nilai pH air dan meningkatkan kekakisannya kepada logam.

3) Kekerasan: Secara umumnya, peningkatan kekerasan air tawar mengurangkan kakisan logam seperti kuprum, zink, plumbum, dan keluli. Air yang sangat lembut mempunyai kekakisan yang kuat, dan kuprum, plumbum dan zink tidak boleh digunakan dalam jenis air ini. Sebaliknya, plumbum adalah tahan kakisan dalam air lembut dan menghasilkan kakisan pitting dalam air dengan kekerasan yang tinggi.

4) Nilai PH: Keluli kurang terhakis dalam air dengan pH>11, dan lebih banyak terhakis apabila pH

5) Pengaruh ion: Ion klorida boleh merosakkan permukaan logam terpasif seperti keluli tahan karat, mendorong kakisan pitting atau SCC.

6) Kesan skala: Skala CaCO3 dalam air tawar. Lapisan skala CaCO3 tidak kondusif untuk pemindahan haba, tetapi ia bermanfaat untuk mencegah kakisan.

4. Pengaruh proses pemindahan haba ke atas kakisan: Kelakuan kakisan logam adalah berbeza di bawah keadaan pemindahan haba dan tiada pemindahan haba. Secara umumnya, pemindahan haba memburukkan lagi kakisan logam, terutamanya dalam keadaan mendidih, pengewapan, atau terlalu panas. Kesan pemindahan haba berbeza-beza dalam media yang berbeza atau untuk logam yang berbeza.

5. Kaedah anti kakisan: Mengetahui punca pelbagai kakisan dalam penukar haba dan memilih langkah anti-karat yang sesuai boleh mencapai matlamat penggunaan peralatan yang cekap.