影響換熱器腐蝕的因素很多,例如不同金屬的接觸、流體的紊流、管端因脹管而殘留的應力、換熱器內(nèi)各部分溫度差、高溫流體中的溶解氧等。針對各種因素,解決腐蝕問題的方法很多,例如采用不銹鋼材料、表面刷涂料、添加緩蝕劑、電化學防腐蝕法等。電化學防腐蝕法又分外加電源法和犧牲陽極保護法兩種。
犧牲陽極保護法
碳素鋼的電化學腐蝕
碳素鋼在電解質(zhì)溶液中(例如水)會形成微電池。碳素鋼的基本金相組織為鐵(Fe)和滲碳體(Fe3C),其中鐵素體的電極電位較低而成為微電池的陽極,滲碳體則成為陰極。鐵被腐蝕,即Fe=Fe2++2e-
同時,電子由陽極轉(zhuǎn)向陰極。陰極過程使水中的氧與電子結(jié)合生成氫氧根離子,即4e-+2H2O+O2=4OH-
在溶液中,Fe2+與(OH)-相遇生成Fe(OH)2,沉積在陰陽極交界附近,即2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。
犧牲陽極保護法
發(fā)生電化學腐蝕時,陰陽極之間產(chǎn)生腐蝕電流。采用電極電位比被防腐體低的金屬并與被防腐體接觸,利用低電位金屬的腐蝕電流作為高電位被防腐體的防腐蝕電流,這種防腐蝕方法稱為犧牲陽極保護法。
碳素鋼的基本是鐵(Fe)。若選擇鋁作為陽極,容易形成氧化膜,反而不產(chǎn)生腐蝕電流,其他材料則比較昂貴,所以,選擇鋁作為犧牲陽極比較合適。 |
