Jakie są przyczyny korozji wymienników ciepła?

Istnieje wiele rodzajów wymienników ciepła, które są szeroko stosowane w produkcji chemicznej i odgrywają ważną rolę. Są powszechnie używanym sprzętem w wielu sektorach przemysłu. Podczas eksploatacji wymienników ciepła często dochodzi do korozji. Jakie są przyczyny tej sytuacji? Poniżej znajduje się krótkie wprowadzenie.

1. Dobór materiałów na wymienniki ciepła: Czynnikiem decydującym o wyborze materiału jest jego ekonomiczność. Materiały rurowe obejmują stal nierdzewną, stop miedzi i niklu, stop na bazie niklu, tytan i cyrkon itp. Rury spawane są stosowane z wyjątkiem sytuacji, gdy nie mogą być stosowane w przemyśle. Materiały odporne na korozję są stosowane tylko po stronie rury, a stal węglowa jest używana po stronie płaszcza.

2. Korozja metali wymienników ciepła

1) Zasada korozji metali: Korozja metali odnosi się do niszczenia metali pod wpływem chemicznego lub elektrochemicznego działania otaczającego ośrodka, a często pod wpływem połączonego działania czynników fizycznych, mechanicznych lub biologicznych, to znaczy niszczenia metali pod wpływem wpływ ich otoczenia.

2) Kilka typowych rodzajów uszkodzeń korozyjnych wymienników ciepła:

A. Korozja równomierna: Makroskopowe równomierne uszkodzenie korozyjne występujące na całej powierzchni wystawionej na działanie medium lub na dużym obszarze nazywa się korozją równomierną.

B. Korozja kontaktowa: Dwa metale lub stopy o różnych potencjałach stykają się ze sobą i są zanurzane w roztworze elektrolitu, powodując przepływ prądu między nimi. Szybkość korozji metalu o potencjale dodatnim maleje, natomiast szybkość korozji metalu o potencjale ujemnym wzrasta.

C. Korozja selektywna: Zjawisko, w którym określony pierwiastek stopu preferencyjnie przedostaje się do ośrodka w wyniku korozji, nazywa się korozją selektywną.

D. Korozja porów: Korozja, która koncentruje się w pojedynczych małych punktach na powierzchni metalu i ma większą głębokość, nazywana jest korozją wżerową, znaną również jako korozja wżerowa lub korozja wżerowa.

mi. Korozja szczelinowa: W szczelinach i zakrytych obszarach powierzchni metalowych występuje silna korozja szczelinowa.

F. Korozja erozyjna: Korozja erozyjna to rodzaj korozji, która przyspiesza proces korozji ze względu na względny ruch pomiędzy medium a powierzchnią metalu.

G. Korozja międzykrystaliczna: korozja międzykrystaliczna to rodzaj korozji, który preferencyjnie powoduje korozję granic ziaren i przyległych obszarów metali lub stopów, podczas gdy korozja samych ziaren jest stosunkowo niewielka.

H. Pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC) i zmęczenie korozyjne SCC to pęknięcia materiału spowodowane połączonym działaniem korozji i naprężeń rozciągających w pewnym metalowym układzie dielektrycznym.

I. Uszkodzenia wodorowe: Metal w roztworze elektrolitu może ulec uszkodzeniu spowodowanemu przenikaniem wodoru w wyniku korozji, przemywania kwasem, ochrony katodowej lub galwanizacji.

3. Wpływ czynnika chłodzącego na korozję metali. Najczęściej stosowanym czynnikiem chłodzącym w przemyśle jest woda naturalna. Istnieje wiele czynników wpływających na korozję metalu, w tym najważniejsze z nich i ich wpływ na kilka powszechnie stosowanych metali:

1) Rozpuszczony tlen: Rozpuszczony tlen w wodzie jest utleniaczem biorącym udział w procesie katodowym, dlatego ogólnie sprzyja korozji. Kiedy stężenie tlenu w wodzie jest nierówne, utworzy się komora koncentracji tlenu, powodując lokalną korozję. W przypadku stali węglowej, stali niskostopowej, stopów miedzi i niektórych gatunków stali nierdzewnej najważniejszym czynnikiem wpływającym na ich zachowanie korozyjne w wodzie jest rozpuszczony tlen.

2) Inne rozpuszczone gazy: Gdy w wodzie nie ma tlenu, CO2 powoduje korozję miedzi i stali, ale nie sprzyja korozji aluminium. Śladowe ilości amoniaku powodują korozję stopów miedzi, ale nie mają wpływu na aluminium i stal. H2S sprzyja korozji miedzi i stali, ale nie ma wpływu na aluminium. SO2 obniża wartość pH wody i zwiększa jej korozję na metale.

3) Twardość: Ogólnie rzecz biorąc, wzrost twardości słodkiej wody zmniejsza korozję metali, takich jak miedź, cynk, ołów i stal. Bardzo miękka woda ma silną korozję i dlatego nie należy w niej stosować miedzi, ołowiu i cynku. Wręcz przeciwnie, ołów jest odporny na korozję w miękkiej wodzie i powoduje korozję wżerową w wodzie o dużej twardości.

4) Wartość PH: Stal koroduje mniej w wodzie o pH>11 i koroduje bardziej, gdy pH

5) Wpływ jonów: Jony chlorkowe mogą uszkodzić powierzchnię metali pasywowanych, takich jak stal nierdzewna, wywołując korozję wżerową lub SCC.

6) Wpływ kamienia: Kamień CaCO3 w wodzie słodkiej. Warstwa kamienia CaCO3 nie sprzyja przenoszeniu ciepła, ale jest korzystna w zapobieganiu korozji.

4. Wpływ procesu wymiany ciepła na korozję: Zachowanie korozyjne metali jest inne w warunkach wymiany ciepła i w warunkach braku wymiany ciepła. Ogólnie rzecz biorąc, przenoszenie ciepła zaostrza korozję metali, szczególnie w warunkach wrzenia, parowania lub przegrzania. Wpływ wymiany ciepła jest różny w przypadku różnych mediów lub różnych metali.

5. Metody antykorozyjne: Znajomość przyczyn różnego rodzaju korozji w wymiennikach ciepła i dobór odpowiednich środków antykorozyjnych pozwala osiągnąć cel, jakim jest efektywne wykorzystanie sprzętu.