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防止中央空调冷却水系统中黄铜脱锌的方法

2013-07-02 07:26 [大中小] 来源：点击：

缝隙腐蚀

所谓缝隙腐蚀就是金属表面被覆盖部位在某些环境中产生局部腐蚀的一种形式。浸泡在冷却水中的金属表面，当其处在缝隙或其他隐蔽的区域内时，常会发生强烈的局部腐蚀。这种腐蚀常常发生在垫片底部、搭接缝、表面沉积物下面以及螺帽、铆钉帽下面的缝隙内，因此它又常被称为沉积(物下)腐蚀、垫片腐蚀等。

缝隙腐蚀的产生有两个条件：一是要有危害性阴离子(如C1一)的存在；二是要有滞留的缝隙。作为一个腐蚀部位，缝隙要宽到足够能使液体进人，但又要窄到能保留一个滞留区。一般认为宽度在O·0 2 5 ram以下就会导致缝隙腐蚀，宽度在O．3 mm以f==时-则很少发生缝隙腐蚀。

在中央空调循环冷却水中，如果对杀菌灭藻采取的措施不力，或对污泥软垢等沉积物控制不好，就会产生缝隙腐蚀。碳钢换热器上沉积物下面碳钢的腐蚀，就是缝隙腐蚀的实例。

(1)缝隙腐蚀的机理是：氧浓差电池和闭塞电池自催化效应的共同作用在缝隙腐蚀初期，阳极溶解金属生成金属离子M一，而阴极的氧被还原，02 q-2 H2 O q-4 e—一4 O H一，由于氧在缝隙中对流不畅而被消耗贫化，使得在缝隙溶液中有了过剩的正电荷，这就吸引缝隙外溶液中的负离子(如C1一)移向缝隙内，以维持电荷平衡，所生成的金属氯化物在水中水解成不溶的金属氢氧化物和游离酸。即：

M+C1—4-H2 O—MOH古+H+C1一

结果使缝隙内p H值下降，可达2～3，这样C1一和低p H值共内，形成金属盐类。经水解，酸度会增加，更加速金属的溶解，这与自催化点蚀有点相似。

凡耐蚀性依靠氧化膜或钝化膜的金属或合金，例如不锈钢或碳钢，在高C1一浓度和高H+浓度的情况下，缝隙内钝态易遭到破坏，因此更容易发生缝隙腐蚀。

(2)防止冷却水系统中发生缝隙腐蚀的措施如下。

①防止和除去金属水冷设备表面的沉积物。例如，在中央空调冷却水中加入酸类或阻垢剂和分散剂，以防止产生污垢和沉积物；定期进行物理清洗和化学清洗。

②降低冷却水中氯离子的浓度。

⑧合理设计，尽量避免产生缝隙。焊接比铆接或螺钉连接好。对焊优于搭焊，搭焊时缝隙要连续。例如，在换热器管板之间的连接宜用焊接而不宜用胀接，以消除缝隙。

④酌情采用耐蚀材料、阴极保护等相应措施。

接触腐蚀

接触腐蚀又称电偶腐蚀。接触腐蚀通常在两种不同金属的连接处腐蚀速率最大，离连接处越远，腐蚀速率越小；在使用半咸水或海水的系统中，腐蚀电偶的阴极面积与阳极面积的比值越大则造成电偶腐蚀的危害性越大。中央空调冷却水系统中的电偶腐蚀的实例是很多的。如换热器中黄铜换热器和钢制水室之间发生的电偶腐蚀，被加速腐蚀的是钢制水室，而不是铜管；又如黄铜零件与纯铜管在热水中接触，在此电偶腐蚀中，黄铜腐蚀加速产生脱锌现象。

防止接触腐蚀的方法如下。

(1)在实际结构中尽可能使接触的金属间的电位差达到最小值。尽可能选用同种金属。

(2)使不同的金属彼此绝缘，采用适当的表面处理、油漆层、环氧树脂以及其他绝缘衬垫材料预防金属或合金的接触腐蚀。

(3)避免大阴极和小阳极的不利面积效应。螺钉、螺帽、焊接点采用比基体较稳定的材料，使基体呈阳极，避免强烈的电偶效应。或采用牺牲阳极保护法，接上比两接触金属更不耐蚀的第三种金属块。

(4)向中央空调冷却水中加入一些专用的缓蚀剂。例如铬酸盐一聚磷酸盐一锌盐组成的复合缓蚀剂。

选择性腐蚀

选择性腐蚀是在金属的某些特定部位有选择地进行，或者说，从一种固溶体合金表面选择性地除去某些元素或某一项。在其电位较负的金属或相发生优先溶解而被破坏。

在中央空调冷却水系统中最典型的选择性腐蚀例子就是换热器中黄铜管的脱锌。脱锌处的黄铜由黄色变为铜红色，导致结构疏松，强度丧失。其次是铜铝合金的脱铝和铸铁的石墨化作用。

防止中央空调冷却水系统中黄铜脱锌的方法如下。

(1)采用脱锌敏感性较低的材料。如采用含锌较低的红黄铜1 5％)，或在黄铜中添加少量的砷、锑、磷等作为“抑制剂"。

(2)采用阳极保护法或降低介质的浸湿率。

晶间腐蚀