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管束換熱器受腐蝕的原因有哪些?

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管束換熱器受腐蝕的原因有哪些? 

管束換熱器受腐蝕的原因主要有以下幾個方面:


一、介質(zhì)因素


  1. 腐蝕性介質(zhì)
    • 如果換熱介質(zhì)中含有酸、堿、鹽等腐蝕性物質(zhì),會直接與管束接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致管束腐蝕。例如,含有氯離子的介質(zhì)會對不銹鋼管束產(chǎn)生點蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。

    • 一些有機(jī)介質(zhì)在特定條件下也可能具有腐蝕性,如在高溫、高壓或存在氧化劑的情況下,某些有機(jī)溶劑會分解產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)。

  2. 濃度和溫度的影響
    • 介質(zhì)的濃度越高,腐蝕性往往越強(qiáng)。例如,濃硫酸在一定濃度范圍內(nèi)具有強(qiáng)腐蝕性,而稀硫酸的腐蝕性相對較弱。

    • 溫度升高會加速腐蝕反應(yīng)的速度。一般來說,每升高 10℃,腐蝕速度可能會增加一倍甚至更多。這是因為溫度升高使分子運動加劇,化學(xué)反應(yīng)速率加快。

  3. 流速的影響
    • 流體流速過高會對管束表面產(chǎn)生沖刷作用,破壞保護(hù)膜,使金屬暴露在腐蝕介質(zhì)中,從而加速腐蝕。尤其是在局部區(qū)域,如彎頭、三通等部位,流速變化較大,容易形成湍流,加劇腐蝕。

    • 流速過低則可能導(dǎo)致介質(zhì)中的腐蝕性物質(zhì)在管束表面沉積,形成垢層,垢下腐蝕也會對管束造成嚴(yán)重破壞。


二、材料因素


  1. 材料選擇不當(dāng)
    • 如果選用的管束材料不適合特定的換熱介質(zhì)和工作條件,就容易發(fā)生腐蝕。例如,在含有氯離子的介質(zhì)中使用普通碳鋼管束,會很快發(fā)生腐蝕穿孔。

    • 不同材料之間的電偶腐蝕也是一個問題。當(dāng)兩種不同的金屬在腐蝕介質(zhì)中接觸時,電位較負(fù)的金屬會成為陽極,加速腐蝕,而電位較正的金屬則成為陰極,受到保護(hù)。

  2. 材料質(zhì)量問題
    • 管束材料的質(zhì)量缺陷,如夾雜物、氣孔、裂紋等,會降低材料的耐腐蝕性。這些缺陷可能成為腐蝕的起始點,加速腐蝕的發(fā)展。

    • 材料的熱處理不當(dāng)也會影響其耐腐蝕性。例如,淬火溫度過高或回火不充分可能導(dǎo)致材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,從而增加應(yīng)力腐蝕開裂的風(fēng)險。


三、環(huán)境因素


  1. 濕度和氧氣
    • 在潮濕的環(huán)境中,空氣中的氧氣和水分會與管束表面發(fā)生反應(yīng),形成鐵銹等腐蝕產(chǎn)物。特別是在海邊等潮濕的海洋環(huán)境中,氯離子的存在會進(jìn)一步加劇腐蝕。

    • 如果換熱器周圍存在腐蝕性氣體,如二氧化硫、硫化氫等,也會對管束造成腐蝕。

  2. 微生物腐蝕
    • 在一些特定的環(huán)境中,如循環(huán)水系統(tǒng)中,微生物的生長和繁殖會引起微生物腐蝕。微生物會在管束表面形成生物膜,改變介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),促進(jìn)腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。


四、操作因素


  1. 操作溫度和壓力波動
    • 頻繁的溫度和壓力波動會使管束材料產(chǎn)生疲勞應(yīng)力,從而增加應(yīng)力腐蝕開裂的風(fēng)險。特別是在高溫高壓的工作條件下,這種影響更為明顯。

    • 溫度和壓力的突然變化還可能導(dǎo)致管束內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力,使材料發(fā)生變形或破裂,從而為腐蝕介質(zhì)提供進(jìn)入的通道。

  2. 清洗和維護(hù)不當(dāng)
    • 如果在清洗管束時使用了不合適的清洗劑或清洗方法,可能會對管束表面造成損傷,破壞保護(hù)膜,從而加速腐蝕。

    • 不定期進(jìn)行維護(hù)和檢查,不能及時發(fā)現(xiàn)和處理腐蝕問題,也會使腐蝕不斷發(fā)展,最終導(dǎo)致管束失效。

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