Nguyên nhân gây ăn mòn trong bộ trao đổi nhiệt là gì?

Có nhiều loại thiết bị trao đổi nhiệt, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hóa chất và đóng vai trò quan trọng. Chúng là những thiết bị được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Trong quá trình sử dụng bộ trao đổi nhiệt, hiện tượng ăn mòn thường xảy ra. Những lý do cho tình trạng này là gì? Dưới đây là phần giới thiệu ngắn gọn.

1. Lựa chọn vật liệu cho bộ trao đổi nhiệt: Yếu tố quyết định sử dụng vật liệu nào là tính kinh tế của nó. Vật liệu ống bao gồm thép không gỉ, hợp kim niken đồng, hợp kim gốc niken, titan và zirconi, v.v. Ống hàn được sử dụng ngoại trừ những trường hợp chúng không thể sử dụng được trong công nghiệp. Vật liệu chống ăn mòn chỉ được sử dụng cho mặt ống và thép carbon được sử dụng cho mặt vỏ.

2. Ăn mòn kim loại của bộ trao đổi nhiệt

1) Nguyên lý ăn mòn kim loại: Ăn mòn kim loại dùng để chỉ sự phá hủy kim loại dưới tác dụng hóa học hoặc điện hóa của môi trường xung quanh và thường dưới tác động kết hợp của các yếu tố vật lý, cơ học hoặc sinh học, nghĩa là sự phá hủy kim loại dưới tác động của môi trường xung quanh. ảnh hưởng của môi trường của họ.

2) Một số dạng hư hỏng do ăn mòn thường gặp ở bộ trao đổi nhiệt:

Một. Ăn mòn đồng đều: Thiệt hại ăn mòn đồng đều vĩ mô xảy ra trên toàn bộ bề mặt tiếp xúc với môi trường hoặc trên một khu vực rộng lớn được gọi là ăn mòn đồng đều.

b. Ăn mòn tiếp xúc: Hai kim loại hoặc hợp kim có điện thế khác nhau tiếp xúc với nhau và ngâm trong dung dịch điện phân, gây ra dòng điện chạy giữa chúng. Tốc độ ăn mòn của kim loại có điện thế dương giảm, trong khi tốc độ ăn mòn của kim loại có điện thế âm tăng.

c. Ăn mòn chọn lọc: Hiện tượng một nguyên tố nhất định trong hợp kim ưu tiên xâm nhập vào môi trường do ăn mòn được gọi là ăn mòn chọn lọc.

d. Ăn mòn lỗ rỗng: Ăn mòn tập trung vào từng điểm nhỏ riêng lẻ trên bề mặt kim loại và có độ sâu lớn hơn gọi là ăn mòn rỗ hay còn gọi là ăn mòn lỗ nhỏ hay ăn mòn rỗ.

đ. Ăn mòn khe hở: Ăn mòn khe hở nghiêm trọng xảy ra ở các khe hở và khu vực được che phủ của bề mặt kim loại.

f. Ăn mòn do xói mòn: Ăn mòn do xói mòn là một loại ăn mòn làm tăng tốc quá trình ăn mòn do chuyển động tương đối giữa môi trường và bề mặt kim loại.

g. Ăn mòn giữa các hạt: Ăn mòn giữa các hạt là loại ăn mòn ưu tiên ăn mòn ranh giới hạt và các khu vực lân cận của kim loại hoặc hợp kim, trong khi bản thân sự ăn mòn của các hạt tương đối nhỏ.

h. Vết nứt do ăn mòn ứng suất (SCC) và vết nứt do ăn mòn SCC là các vết nứt vật liệu gây ra bởi tác động kết hợp của ăn mòn và ứng suất kéo trong một hệ thống điện môi kim loại nhất định.

Tôi. Thiệt hại do hydro: Kim loại trong dung dịch điện phân có thể bị hư hỏng do sự thẩm thấu hydro do ăn mòn, rửa axit, bảo vệ catốt hoặc mạ điện.

3. Ảnh hưởng của môi trường làm mát đến sự ăn mòn kim loại, môi trường làm mát được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp là các loại nước tự nhiên. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại, bao gồm những yếu tố chính và ảnh hưởng của chúng đối với một số kim loại thường được sử dụng:

1) Oxy hòa tan: Oxy hòa tan trong nước là chất oxy hóa tham gia vào quá trình catốt nên thường thúc đẩy quá trình ăn mòn. Khi nồng độ oxy trong nước không đồng đều sẽ hình thành tế bào nồng độ oxy, gây ăn mòn cục bộ. Đối với thép cacbon, thép hợp kim thấp, hợp kim đồng và một số loại thép không gỉ, oxy hòa tan là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hành vi ăn mòn của chúng trong nước.

2) Các khí hòa tan khác: Khi không có oxy trong nước, CO2 sẽ gây ra sự ăn mòn đồng và thép, nhưng không thúc đẩy sự ăn mòn của nhôm. Một lượng nhỏ amoniac ăn mòn hợp kim đồng nhưng không ảnh hưởng đến nhôm và thép. H2S thúc đẩy sự ăn mòn của đồng và thép, nhưng không có tác dụng đối với nhôm. SO2 làm giảm giá trị pH của nước và làm tăng tính ăn mòn của nó đối với kim loại.

3) Độ cứng: Nói chung, việc tăng độ cứng của nước ngọt sẽ làm giảm sự ăn mòn của các kim loại như đồng, kẽm, chì và thép. Nước rất mềm có tính ăn mòn mạnh, không nên sử dụng đồng, chì và kẽm trong loại nước này. Ngược lại, chì có khả năng chống ăn mòn trong nước mềm và tạo ra hiện tượng ăn mòn rỗ trong nước có độ cứng cao.

4) Giá trị PH: Thép bị ăn mòn ít hơn trong nước có pH>11 và bị ăn mòn nhiều hơn khi pH

5) Ảnh hưởng của các ion: Ion clorua có thể làm hỏng bề mặt của các kim loại thụ động như thép không gỉ, gây ra hiện tượng ăn mòn rỗ hoặc SCC.

6) Tác động của cặn: cặn CaCO3 trong nước ngọt. Lớp cặn CaCO3 không có lợi cho việc truyền nhiệt nhưng lại có lợi cho việc chống ăn mòn.

4. Ảnh hưởng của quá trình truyền nhiệt đến ăn mòn: Tính chất ăn mòn của kim loại là khác nhau trong điều kiện truyền nhiệt và không truyền nhiệt. Nói chung, sự truyền nhiệt làm trầm trọng thêm sự ăn mòn kim loại, đặc biệt là trong điều kiện sôi, hóa hơi hoặc quá nóng. Tác động của quá trình truyền nhiệt khác nhau ở các môi trường khác nhau hoặc đối với các kim loại khác nhau.

5. Phương pháp chống ăn mòn: Biết các nguyên nhân gây ăn mòn khác nhau trong bộ trao đổi nhiệt và lựa chọn các biện pháp chống ăn mòn thích hợp có thể đạt được mục tiêu sử dụng thiết bị hiệu quả.