銅管腐蝕失效分析
【蘇州冷水機(jī)http://www.786100.cn】近年來(lái)銅管出現(xiàn)內(nèi)漏越來(lái)越多，在此針對(duì)換熱器銅管失效方面，為保證換熱器的安全，對(duì)換熱器銅管損壞原因進(jìn)行一下總結(jié)分析。
由于種種原因，用戶使用過(guò)程中一般不去關(guān)注換熱器內(nèi)漏預(yù)防，等到換熱器出現(xiàn)問(wèn)題之后才恍然發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重性。根據(jù)近幾年對(duì)換熱器內(nèi)漏的調(diào)查，原因總結(jié)以下幾類：電化學(xué)腐蝕；沖擊腐蝕；機(jī)械損傷；銅材料不純?cè)斐筛g、微生物菌藻類腐蝕及蟻巢腐蝕等。
電化學(xué)腐蝕
情況1：銅管中的鋅離子比銅離子活潑而成為陽(yáng)極，銅成為陰極，于是會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)作用，造成脫鋅腐蝕，現(xiàn)象如圖一，銅管表面不再光滑，出現(xiàn)規(guī)則的粗糙情況；
情況2：水中含有H2S氣體、較低的pH值及高濃度氯離子等成分，導(dǎo)致銅管發(fā)生銹蝕，酸度高的水易造成銅管腐蝕。低于標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)（PH值6.5）時(shí)易腐蝕?，F(xiàn)象如圖二所示，銅管體出現(xiàn)銅綠；
情況3：研究某換熱器損壞情況，拆解發(fā)現(xiàn)換熱器內(nèi)壁殼體有嚴(yán)重銹蝕，銅管壁附有污垢，清洗污泥后發(fā)現(xiàn)折流板與銅管接觸的位置出現(xiàn)腐蝕痕跡并且有一定的規(guī)律性，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)冷卻水電導(dǎo)率較高、呈酸性，原因是在折流板和銅管的間隙存在電化學(xué)腐蝕，腐蝕痕跡如圖三~圖五所示。
沖擊腐蝕
由于水中含有雜質(zhì)或細(xì)沙量超出標(biāo)準(zhǔn)，管口渦流使管子進(jìn)口端或蒸發(fā)器折流板水流發(fā)生變化處產(chǎn)生剝蝕性損壞。在銅管表面出現(xiàn)與水流方向相同的水紋狀侵蝕痕跡，有一定的方向性并且在水流方向發(fā)生變化的位置痕跡愈發(fā)明顯。在流速快的部位上，由于水和銅管內(nèi)壁的摩擦力使氧化保護(hù)膜不能形成而造成物理?yè)p失，由于銅材料耐磨損性能偏低，水流大于1.5m/s時(shí)沖蝕現(xiàn)象嚴(yán)重。該類型腐蝕跟水流速、水中溶解氣體等因素有關(guān)。建議在水泵選型時(shí)應(yīng)匹配適當(dāng)?shù)乃髁浚苊膺^(guò)大流量對(duì)換熱器銅管造成沖擊腐蝕。
機(jī)械損傷
情況1：在換熱器脹接過(guò)程出現(xiàn)機(jī)械脹，接部位的過(guò)脹致使銅管管壁減薄、機(jī)械性能降低，在短期運(yùn)行或運(yùn)輸過(guò)程中震動(dòng)導(dǎo)致脹接處泄漏；
情況2：機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中由于系統(tǒng)內(nèi)焊渣、泥沙、破損的過(guò)濾網(wǎng)、雜質(zhì)等將換熱銅管損傷；套管換熱器內(nèi)由于水流擾動(dòng)導(dǎo)致的銅管之間或者是銅管與套管管壁之間的震動(dòng)摩擦導(dǎo)致?lián)p傷。銅材料不純?cè)斐筛g：純銅的標(biāo)準(zhǔn)含量范圍在99.95%-99.7%之間?？照{(diào)與制冷行業(yè)一般使用磷脫氧銅管，耐腐蝕性能優(yōu)于一般的純銅。資料反映，純度越高，耐腐蝕性能越好，雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致銅管的腐蝕。如使用回用物料加工銅管，即使可以達(dá)到純銅的標(biāo)準(zhǔn)含量范圍，但是其中的有害成分間接導(dǎo)致腐蝕的發(fā)生。
微生物菌藻類腐蝕
冷卻塔的水溫一般在分泌出大量粘液，將水中不溶性的雜質(zhì)粘結(jié)在一起，附著在銅管表面引起垢下腐蝕。細(xì)菌對(duì)換熱器的損害是由于二氧化硫溶于水后被硫氧化細(xì)菌氧化成硫酸，垢下局部高濃度的酸性物質(zhì)對(duì)銅管表面的氧化銅膜造成破壞，生成硫酸銅，造成銅管的潰蝕。在這種情況下冷卻水中銅離子出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)，通過(guò)化驗(yàn)水質(zhì)可以判斷出腐蝕原因。特別是水環(huán)式中央空調(diào)機(jī)組使用中應(yīng)注意水質(zhì)的檢測(cè),以防止此類腐蝕的發(fā)生。
蟻巢腐蝕
在潮濕的氧氣氣氛中，用少量的蟻酸、醋酸和不同類型的醛成功地再生了銅管蟻巢腐蝕。局部腐蝕的形態(tài)特征取決于腐蝕劑類型。蟻酸和醛類會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則小坑，圓形坑主要是由醋酸產(chǎn)生的。按照這些酸的離解持續(xù)順序，穿透深度隨著羧基酸中烷基鏈長(zhǎng)度的減少而增加，這也反映了酸的強(qiáng)度。根據(jù)對(duì)應(yīng)酸的強(qiáng)度，蟻酸的腐蝕速度比其它酸要快得多。
防治對(duì)策
1．規(guī)范生產(chǎn)：用合格的原料生產(chǎn)銅管；采取銅管內(nèi)壁鈍化技術(shù)，延長(zhǎng)使用壽命，必要時(shí)使用鎳銅管或鈦管。遵守生產(chǎn)工藝管理規(guī)定，避免質(zhì)量缺陷；
2．對(duì)水質(zhì)和流量進(jìn)行分析：必須考慮水質(zhì)情況，建議對(duì)水質(zhì)含沙量、PH值、SO42-、Fe2+、H2S、Cl-、礦化度、CaO電導(dǎo)率等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，必要時(shí)使用阻垢緩蝕劑、銅緩蝕劑、殺菌劑。對(duì)PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)控制、定期清洗等水質(zhì)管理措施；水泵合理選型避免出現(xiàn)不必要的大流量。
3. 蟻巢腐蝕是由于潮濕氣氛中銅管表面有腐蝕介質(zhì)引起的。腐蝕介質(zhì)是銅管表面有機(jī)物殘留或產(chǎn)生的，或是從氣氛中沉積到表面的。因此為了減少這種腐蝕的發(fā)生，最基本的是要除去所有微量腐蝕介質(zhì)并保持腐蝕介質(zhì)水平盡可能低。
4．規(guī)范設(shè)計(jì)：應(yīng)對(duì)使用環(huán)境條件進(jìn)行有針對(duì)性分析，選用適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)方案或機(jī)組采用特殊換熱管材避免降低機(jī)組的壽命。
實(shí)踐證明，為確保機(jī)組的正常運(yùn)行，換熱器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用環(huán)節(jié)必須綜合考慮銅管的材質(zhì)、水環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)成本等，針對(duì)使用情況對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)采取銅管防腐蝕措施是十分必要的。蘇州工業(yè)冷水機(jī)，工業(yè)風(fēng)冷冷水機(jī)，工業(yè)水冷冷水機(jī)，冷水機(jī)。螺桿式冷水機(jī)。
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