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碳鋼在工業(yè)水系統(tǒng)中的腐蝕形態(tài)

2021-01-22 13:22:34 作者：本網(wǎng)整理來源：小南點(diǎn) 分享至：

碳鋼在工業(yè)水系統(tǒng)中的腐蝕形態(tài)

碳鋼是在工業(yè)水系統(tǒng)中應(yīng)用最廣的一種材料，它廉價(jià)易得，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的導(dǎo)熱和耐熱性能，以及優(yōu)良加工焊接性能。工業(yè)水中的各種換熱器和管網(wǎng)絕大多數(shù)是碳鋼制造的，了解其腐蝕特征和影響因素，對(duì)于找到對(duì)應(yīng)的防腐方法有著很大的幫助。

1、均勻腐蝕

對(duì)于碳鋼而言，均勻腐蝕主要發(fā)生在酸性溶液中。例如，當(dāng)冷卻水系統(tǒng)中的碳鋼換熱器用鹽酸、硝酸或硫酸等進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)，如果沒有添加適當(dāng)?shù)木徫g劑，則碳鋼將發(fā)生明顯的均勻腐蝕。在用加硫酸調(diào)節(jié)pH值的冷卻水系統(tǒng)中，若加酸失去控制，水的pH值降得很低，即冷卻水系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的低pH值漂移時(shí)，金屬將發(fā)生均勻腐蝕。而室溫下在不通氣的純水中，碳鋼的均勻腐蝕速率很低，但在空氣飽和的水中，其腐蝕速率增大，可達(dá)0.45mm/a，而后便趨于穩(wěn)定，腐蝕速率開始下降，一般穩(wěn)定在0.1mm/a

2、縫隙腐蝕

浸在冷卻水中的碳鋼表面，當(dāng)其墊片底面、搭接縫、表面沉淀物、碳鋼的腐蝕產(chǎn)物以及螺帽、鉚釘帽下的縫隙內(nèi)積存了少量靜止溶液時(shí)，常會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的縫隙腐蝕。腐蝕機(jī)理是：在縫隙中，碳鋼生成金屬離子Fe2+，而縫隙中的溶液由于對(duì)流不暢而貧氧，因此氧的還原反應(yīng)主要在縫隙之中的陰極區(qū)進(jìn)行。這樣，在縫隙溶液中就產(chǎn)生了過剩的正電荷，促使帶負(fù)電荷的氯離子遷移到縫隙中來，以保持溶液的電中性。結(jié)果縫隙中FeCl2的濃度增加；FeCl2水解使縫隙中的溶液酸化，從而加速碳鋼溶解。

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碳鋼在冷卻水中的縫隙腐蝕示意

3、孔蝕

孔蝕是碳鋼水冷卻器中破壞性和隱患最大的腐蝕形態(tài)之一。這種腐蝕由于蝕孔很小，通常又被腐蝕產(chǎn)物或沉積物覆蓋著，所以檢查或發(fā)現(xiàn)都非常困難，常常是設(shè)備在突然之間因穿孔泄漏才被發(fā)現(xiàn)，使人措手不及。腐蝕機(jī)理是：蝕孔的陽極溶解是一種自催化過程。碳鋼在蝕孔內(nèi)溶解，生成Fe2+，造成蝕孔內(nèi)正電荷過剩，結(jié)果使氯離子遷移到蝕孔中以維持孔內(nèi)溶液的電中性，因此蝕孔內(nèi)有高濃度的FeCl2，其水解生成高濃度的H+和Cl-，以促進(jìn)碳鋼的溶解，造成腐蝕。

4、磨損腐蝕

在水流速度比較大或易產(chǎn)生湍流或水流被迫改變方向的部位，碳鋼易發(fā)生磨損