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防止中央空调冷却水系统中点蚀的方法

2013-05-30 07:17 [大中小] 来源：点击：

冷却水系统中常见的金属腐蚀类型

在中央空调的水系统中，大多数设备是金属制造的。对于碳钢、铜或镀锌管的设备，长期使用冷却水和冷冻水，会发生腐蚀穿孔。其腐蚀是由各种因素造成的。最常见的有以下几种腐蚀。

溶解氧腐蚀

溶解氧腐蚀是碳钢在水中的全面腐蚀类型。冷却水在溶解有一定浓度的02和在1个大气压、2 0~C时，02的溶解度是9．2×1 O一3g／L，COe的溶解度是1．7 3 g／L，并且在冷却水系统中，水与空气能够充分接触，因此水中溶解的Oe可达到饱和状态。当碳钢与溶有Oe的水接触时，由于金属表面的不均一性和水的导电性，在碳钢表面会形成很多腐蚀微电池，微电池在阴极区和阳极区分别发生

阳极区

阴极区

在水中

Fe—Fe2++2 e

÷02+H2 0+2e一20H～

Fe2++20H～一Fe(OH)2

Fe(OH)2+T1 02+i1 H2 O——Fe(O H)3

产生的Fe2 03结构疏松，无保护作用。这些反应会使微电池的阳极区的金属不断溶解而被腐蚀。在中央空调循环冷却水系统冷态运行的换热面或非传热面上，当未加缓蚀剂时，常发生这种腐蚀，即在金属表面形成一层浮锈，当锈层生成之后，腐蚀速度逐渐下降，未经预膜的腐蚀挂片置于未加入缓蚀剂的水中，常常在一两天内即产生一层浮锈，就是这种浮锈。

点蚀

点蚀又称为孔蚀或坑蚀。其主要特征是在金属表面上产生某些呈点状或小孔状的局部腐蚀。蚀孔有大有小，多数情况下为小孔。一般来说，点蚀表面直径等于或小于它的深度，只有十几微米，分散或密集分布在金属表面上，孔口多数为腐蚀产物所覆盖，少数呈开放式。有的成蝶形孔，有的是小而深的孑L，也有的孑L甚至使金属板穿透。图3—1为点蚀的几种形貌示意图。

(a)窄深 (b)椭圆形 (c)宽浅 (d)在表面下面／

(e)底切形 (f)水平形 (g)垂直形

图3—1 点蚀的几种形貌示意图

点蚀是中央空调冷却水循环系统中破坏性和隐患最大的腐蚀形态之一，它会使设备穿孑L损坏，而这时的失重仅占整个结构很小的百分数。检查和发现孔蚀常常是很困难的，因为蚀孔极小，通常又被腐蚀产物或沉积物所覆盖。点蚀特别有害，因为它是一种局部的、剧烈的腐蚀形态。孔蚀严重的设备会在突然之间发生穿孔导致泄漏，使人措手不及。

点蚀是金属溶解的一种独特形式，都是大阴极小阳极。从点蚀形成的机理而言，蚀孔的阳极溶解是一种自催化过程。金属M(例如铁、铝等)在蚀孑L内溶解，生成金属离子M／,，使得蚀孔内正电荷不断积累，结果使蚀孔内的氯离子迁移到蚀孔中以维持孔内溶液的电中性，金属离子和Cl一浓度升高发生水解：

M++H2 O+Cl一一H++M(OHCl)~。一2

H+的增加导致溶液p H值的下降，高浓度的H+和C1-7．能够促使多数金属的溶解，发生自催化作用：

Mn++7rz H++(7，z一1)Cl一一2／n H2+MCl+_一1

由于氧的阴极腐蚀反应是发生在蚀孔周围的表面，使周围金属得到了阴极保护，因而抑制了蚀孑孔周围的全面腐蚀。孔越小，阴、阳极面积比越大，穿孔越快。

冷却水中大多数的点蚀与水中的卤素离子有关，尤以氯离子、溴离子的影响为甚。不同的金属和合金状态对抗点蚀的效果也不相同，普通碳钢比不锈钢耐点蚀的能力要高一些。

防止中央空调冷却水系统中点蚀的方法如下。

(1)控制循环冷却水中氯离子的浓度，对于碳钢，氯离子浓度应控制在5 0 0 mg／L以下，对于不锈钢则控制在3 0 0 mg／L以下。

(2)选用耐蚀的金属或合金(如钛合金)或在金属材料中加入少量的钼、镍、钒、硅等元素以提高金属材料的耐点蚀性能。如在

1 8-8不锈钢(3 0 4型)中加入2％的钼制成1 8—8钼不锈钢(3 1 6型)，其耐点蚀性能可大大提高。

(3)向冷却水中加入缓蚀剂。加铬酸盐、聚磷酸盐、锌盐、硅酸盐等缓蚀剂，可以防止或减轻水中金属的点蚀。

(4)对冷凝器进行阴极保护。