Quais são as causas da corrosão em trocadores de calor?

Existem muitos tipos de trocadores de calor, que são amplamente utilizados na produção química e desempenham um papel importante. São equipamentos comumente usados ​​em muitos setores industriais. Durante o uso de trocadores de calor, ocorre frequentemente corrosão. Quais são as razões para esta situação? Abaixo está uma breve introdução.

1. Seleção de materiais para trocadores de calor: O fator determinante de qual material utilizar é a sua economia. Os materiais dos tubos incluem aço inoxidável, liga de cobre-níquel, liga à base de níquel, titânio e zircônio, etc. Tubos soldados são usados, exceto em situações em que não podem ser usados ​​na indústria. Materiais resistentes à corrosão são usados ​​apenas no lado do tubo e aço carbono é usado no lado do casco.

2. Corrosão metálica de trocadores de calor

1) O princípio da corrosão metálica: A corrosão metálica refere-se à destruição de metais sob a ação química ou eletroquímica do meio circundante, e muitas vezes sob a ação combinada de fatores físicos, mecânicos ou biológicos, ou seja, a destruição de metais sob a influência do seu ambiente.

2) Vários tipos comuns de danos por corrosão em trocadores de calor:

um. Corrosão uniforme: O dano macroscópico de corrosão uniforme que ocorre em toda a superfície exposta ao meio ou em uma grande área é chamado de corrosão uniforme.

b. Corrosão de contato: Dois metais ou ligas com potenciais diferentes entram em contato um com o outro e são imersos em uma solução eletrolítica, fazendo com que a corrente flua entre eles. A taxa de corrosão do metal com potencial positivo diminui, enquanto a taxa de corrosão do metal com potencial negativo aumenta.

c. Corrosão seletiva: O fenômeno no qual um determinado elemento de uma liga entra preferencialmente no meio devido à corrosão é chamado de corrosão seletiva.

d. Corrosão porosa: A corrosão concentrada em pequenos pontos individuais na superfície do metal e com maior profundidade é chamada de corrosão por pites, também conhecida como corrosão por pequenos furos ou corrosão por pites.

e. Corrosão por lacunas: Corrosão por lacunas severa ocorre nas lacunas e áreas cobertas de superfícies metálicas.

f. Corrosão por erosão: A corrosão por erosão é um tipo de corrosão que acelera o processo de corrosão devido ao movimento relativo entre o meio e a superfície do metal.

g. Corrosão intergranular: a corrosão intergranular é um tipo de corrosão que corrói preferencialmente os limites dos grãos e áreas adjacentes de metais ou ligas, enquanto a corrosão dos próprios grãos é relativamente pequena.

h. A fissuração por corrosão sob tensão (SCC) e a fadiga por corrosão SCC são fraturas de material causadas pela ação combinada de corrosão e tensão de tração em um determinado sistema dielétrico metálico.

eu. Danos por hidrogênio: O metal em solução eletrolítica pode sofrer danos causados ​​pela permeação de hidrogênio devido à corrosão, lavagem com ácido, proteção catódica ou galvanoplastia.

3. A influência do meio de resfriamento na corrosão do metal, o meio de resfriamento mais comumente usado na indústria são várias águas naturais. Existem muitos fatores que afetam a corrosão do metal, incluindo os principais e seus efeitos em vários metais comumente usados:

1) Oxigênio dissolvido: O oxigênio dissolvido na água é um oxidante que participa do processo catódico, portanto geralmente promove corrosão. Quando a concentração de oxigênio na água é irregular, uma célula de concentração de oxigênio será formada, causando corrosão local. Para aço carbono, aço de baixa liga, liga de cobre e certos tipos de aço inoxidável, o oxigênio dissolvido é o fator mais importante que afeta seu comportamento de corrosão na água.

2) Outros gases dissolvidos: Quando não há oxigênio na água, o CO2 causará corrosão do cobre e do aço, mas não promove a corrosão do alumínio. Vestígios de amônia corroem as ligas de cobre, mas não têm efeito sobre o alumínio e o aço. O H2S promove a corrosão do cobre e do aço, mas não tem efeito sobre o alumínio. O SO2 reduz o valor do pH da água e aumenta sua corrosividade aos metais.

3) Dureza: De modo geral, o aumento da dureza da água doce reduz a corrosão de metais como cobre, zinco, chumbo e aço. Água muito macia tem forte corrosividade e cobre, chumbo e zinco não devem ser usados ​​neste tipo de água. Pelo contrário, o chumbo é resistente à corrosão em água macia e produz corrosão por pite em água com alta dureza.

4) Valor de PH: O aço corrói menos em água com pH> 11 e corrói mais quando pH

5) A influência dos íons: Os íons cloreto podem danificar a superfície de metais passivados, como o aço inoxidável, induzindo corrosão por pite ou SCC.

6) O impacto da escala: escala de CaCO3 em água doce. A camada de incrustações de CaCO3 não favorece a transferência de calor, mas é benéfica para prevenir a corrosão.

4. A influência do processo de transferência de calor na corrosão: O comportamento de corrosão dos metais é diferente sob condições de transferência de calor e sem transferência de calor. De modo geral, a transferência de calor agrava a corrosão dos metais, especialmente sob condições de ebulição, vaporização ou superaquecimento. O impacto da transferência de calor varia em diferentes meios ou em diferentes metais.

5. Métodos anticorrosivos: Conhecer as causas das diversas corrosões em trocadores de calor e selecionar medidas anticorrosivas adequadas pode atingir o objetivo de utilização eficiente do equipamento.