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【老吕说水】冷却水系统金属腐蚀的类型

发布时间: 2022-09-02 10:41:49

关键词: 污水处理 金属生锈 循环冷却水处理
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在淡水冷却水系统中最常见的腐蚀类型可分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。

一、全面腐蚀

全面腐蚀即腐蚀分布在整个金属表面上,可以是均匀的也可以是不均匀的。这种腐蚀中如果知道了腐蚀率和材料的厚度,就可以知道使用期限。金属发生全面腐蚀时,可以把整个电极表面看成是一个阳极,也可以看成是一个阴极,可以近似的把受蚀金属当做一个单电极,阴极和阳极反应同时在电极上产生。所以在全面电化学腐蚀时金属表面上不能分别测出阴极或阳极的电位值或电位差,而监测的混合电位或腐蚀电位也不能观察到腐蚀电流的方向。

在不通气的纯水系统中,室温时碳钢的腐蚀速度小于0.04mm/a,这时腐蚀几乎觉察不到。但如果被空气中的氧饱和后,腐蚀率增加的很快。初始腐蚀速度可达约0.45mm/a,经过几天以后,由于锈层的形成起到了氧扩散势垒的作用,使腐蚀速度下降。当达到稳定时,腐蚀速度一般恒定在约0.1mm/a,有溶解氧的水由于溶解氧的去极化作用,其腐蚀速度比纯水要大,这类腐蚀是不均匀的全面腐蚀。

二、局部腐蚀

局部腐蚀即腐蚀作用仅局限在一定的区域内进行,这类腐蚀通常局限性大。局部腐蚀电池的特征是阴阳极部位是分离的。可以在金属表面上不同的部位测定其电极电位值,从而判断其阴阳极,也可观察到恒定的腐蚀电流方向,腐蚀产物没有保护作用。大多数局部腐蚀是电化学腐蚀,有些局部腐蚀是电化学因素和机械因素共同造成的。常见的局部腐蚀大致可归纳为三种类型。

 1、第一种类型

第一种类型是在表面上的液体滞留区域或慢流动区域产生的局部腐蚀电池。它的主要破坏形式是点蚀(较深的小孔),腐蚀的部位是在缝隙区,主要有缝隙腐蚀、不锈钢的点蚀、垢下腐蚀、纤维状腐蚀、沉积作用腐蚀等。

(1)孔蚀  孔蚀又称为点蚀,是一种高度局部的腐蚀形态。孔径有大有小,多数情况下比较小,一般孔表面直径小于或等于它的深度,也有些为皿状、碟状浅孔。孔蚀通常发生在表面有钝化膜或有保护膜的金属上。由于金属表面存在缺陷和溶液内存在能破坏钝化膜的活性离子,钝化膜在局部被破坏,破口周围大面积的膜为阴极,因此腐蚀迅速向内发展,形成孔蚀。

(2)缝隙腐蚀  缝隙腐蚀发生在金属缝隙内(如焊缝、铆接缝、垫片或沉积物下面等),破坏形态为沟缝状,严重的可穿透。

(3)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越大。

2、第二种类型

第二种类型是晶间腐蚀,产生这种腐蚀时,金属的局部区域沿着晶粒间界的边缘出现裂纹或进一步开裂。如果裂纹不是沿着晶界而是横切或穿过晶粒之中则称为穿晶腐蚀。晶间破裂沿晶界进行,而穿晶破裂的扩展则没有明显的择优晶界,这两种腐蚀都会被胀应力加速。

3、第三种类型

    第三种类型是选择性腐蚀,又称为选择性浸出。选择性腐蚀是从一种固体金属中有选择性的除去其中一种元素的腐蚀。

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文章来源:刘丽娟、吕涛(山东大禹水处理有限公司)

图片来源:山东大禹水处理有限公司