Wat zijn de oorzaken van corrosie in warmtewisselaars?

Er zijn veel soorten warmtewisselaars, die veel worden gebruikt bij de productie van chemicaliën en een belangrijke rol spelen. Het zijn veelgebruikte apparaten in veel industriële sectoren. Tijdens het gebruik van warmtewisselaars treedt vaak corrosie op. Wat zijn de redenen voor deze situatie? Hieronder vindt u een korte introductie.

1. Selectie van materialen voor warmtewisselaars: De bepalende factor welk materiaal moet worden gebruikt, is de zuinigheid ervan. Buismaterialen omvatten roestvrij staal, koper-nikkellegering, nikkelgebaseerde legering, titanium en zirkonium, enz. Gelaste buizen worden gebruikt, behalve in situaties waarin ze niet in de industrie kunnen worden gebruikt. Alleen voor de buiszijde worden corrosiebestendige materialen gebruikt en voor de schaalzijde koolstofstaal.

2. Metaalcorrosie van warmtewisselaars

1) Het principe van metaalcorrosie: Metaalcorrosie verwijst naar de vernietiging van metalen onder de chemische of elektrochemische werking van het omringende medium, en vaak onder de gecombineerde werking van fysieke, mechanische of biologische factoren, dat wil zeggen de vernietiging van metalen onder invloed van metaalcorrosie. de invloed van hun omgeving.

2) Verschillende veelvoorkomende soorten corrosieschade aan warmtewisselaars:

A. Uniforme corrosie: De macroscopische uniforme corrosieschade die optreedt op het gehele oppervlak dat aan het medium wordt blootgesteld of over een groot oppervlak, wordt uniforme corrosie genoemd.

B. Contactcorrosie: Twee metalen of legeringen met verschillende potentiëlen komen met elkaar in contact en worden ondergedompeld in een elektrolytoplossing, waardoor er stroom tussen hen vloeit. De corrosiesnelheid van het metaal met een positieve potentiaal neemt af, terwijl de corrosiesnelheid van het metaal met een negatieve potentiaal toeneemt.

C. Selectieve corrosie: Het fenomeen waarbij een bepaald element in een legering door corrosie bij voorkeur in het medium terechtkomt, wordt selectieve corrosie genoemd.

D. Poriëncorrosie: Corrosie die zich concentreert op individuele kleine punten op het metaaloppervlak en een grotere diepte heeft, wordt putcorrosie genoemd, ook wel kleine gatencorrosie of putcorrosie genoemd.

e. Spleetcorrosie: Ernstige spleetcorrosie treedt op in de spleten en bedekte delen van metalen oppervlakken.

F. Erosiecorrosie: Erosiecorrosie is een vorm van corrosie die het corrosieproces versnelt als gevolg van de relatieve beweging tussen het medium en het metaaloppervlak.

G. Intergranulaire corrosie: intergranulaire corrosie is een vorm van corrosie die bij voorkeur de korrelgrenzen en aangrenzende gebieden van metalen of legeringen aantast, terwijl de corrosie van de korrels zelf relatief klein is.

H. Spanningscorrosiescheuren (SCC) en corrosievermoeidheid SCC zijn materiaalbreuken die worden veroorzaakt door de gecombineerde werking van corrosie en trekspanning in een bepaald metalen diëlektrisch systeem.

i. Waterstofschade: Metaal in een elektrolytoplossing kan schade ondergaan die wordt veroorzaakt door waterstofpermeatie als gevolg van corrosie, zuurwassen, kathodische bescherming of galvaniseren.

3. De invloed van koelmedium op metaalcorrosie. Het meest gebruikte koelmedium in de industrie is natuurlijk water. Er zijn veel factoren die metaalcorrosie beïnvloeden, waaronder de belangrijkste en hun effecten op verschillende veelgebruikte metalen:

1) Opgeloste zuurstof: Opgeloste zuurstof in water is een oxidatiemiddel dat deelneemt aan het kathodische proces en dus over het algemeen corrosie bevordert. Wanneer de zuurstofconcentratie in water ongelijkmatig is, ontstaat er een zuurstofconcentratiecel, die plaatselijke corrosie veroorzaakt. Voor koolstofstaal, laaggelegeerd staal, koperlegeringen en bepaalde soorten roestvrij staal is opgeloste zuurstof de belangrijkste factor die het corrosiegedrag in water beïnvloedt.

2) Andere opgeloste gassen: Als er geen zuurstof in water zit, zal CO2 corrosie van koper en staal veroorzaken, maar het bevordert de corrosie van aluminium niet. Sporen van ammoniak corroderen koperlegeringen, maar hebben geen effect op aluminium en staal. H2S bevordert de corrosie van koper en staal, maar heeft geen effect op aluminium. SO2 verlaagt de pH-waarde van water en verhoogt de corrosiviteit ervan voor metalen.

3) Hardheid: Over het algemeen vermindert de toename van de hardheid van zoet water de corrosie van metalen zoals koper, zink, lood en staal. Zeer zacht water heeft een sterke corrosiviteit en koper, lood en zink mogen in dit soort water niet worden gebruikt. Lood is daarentegen corrosiebestendig in zacht water en veroorzaakt putcorrosie in water met een hoge hardheid.

4) PH-waarde: Staal corrodeert minder in water met een pH>11, en meer bij een pH

5) De invloed van ionen: Chloride-ionen kunnen het oppervlak van gepassiveerde metalen zoals roestvrij staal beschadigen, waardoor putcorrosie of SCC ontstaat.

6) De impact van schaal: CaCO3-schaal in zoet water. CaCO3-aanslaglaag is niet bevorderlijk voor de warmteoverdracht, maar wel gunstig voor het voorkomen van corrosie.

4. De invloed van het warmteoverdrachtsproces op corrosie: Het corrosiegedrag van metalen is anders onder omstandigheden van warmteoverdracht en zonder warmteoverdracht. Over het algemeen verergert warmteoverdracht de corrosie van metalen, vooral onder omstandigheden van koken, verdampen of oververhitting. De impact van warmteoverdracht varieert in verschillende media of voor verschillende metalen.

5. Anti-corrosiemethoden: Het kennen van de oorzaken van verschillende corrosie in warmtewisselaars en het selecteren van geschikte anti-corrosiemaatregelen kan het doel van een efficiënt gebruik van apparatuur bereiken.