管殼式換熱器的材料一般以碳鋼、不銹鋼和銅為主,其中碳鋼材質(zhì)的管板在作為冷卻器使用時,其管板與列管的焊縫經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕泄漏,泄漏物進入冷卻水系統(tǒng)污染環(huán)境又造成物料浪費。
管殼式換熱器在制作時,管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應力的分布也不均勻。使用時管板部分一般與工業(yè)冷卻水接觸,而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類、氣體、微生物都會構(gòu)成對管板和焊縫的腐蝕,這就是我們常說的電化學腐蝕。研究表明,工業(yè)水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結(jié)構(gòu)的復雜程度也會影響腐蝕形態(tài)。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物,分布著大小不等的凹坑。以海水為介質(zhì)時,還會產(chǎn)生電偶腐蝕?;瘜W腐蝕就是介質(zhì)的腐蝕,換熱器管板接觸各種各樣的化學介質(zhì),就會受到化學介質(zhì)的腐蝕。另外,換熱器管板還會與換熱管之間產(chǎn)生一定的雙金屬腐蝕。
綜上所述,影響管殼式換熱器腐蝕的主要因素有:
(1)介質(zhì)成分和濃度:濃度的影響不一,例如在鹽酸中,一般濃度越大腐蝕越嚴重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕嚴重,而當濃度增加到60%以上時,腐蝕反而急劇下降;
(2)雜質(zhì):有害質(zhì)包括氯離子、硫離子、氰離子、氨離子等,這些雜質(zhì)在某些情況下會引起嚴重腐蝕
(3)溫度:腐蝕是一種化學反應,溫度每提升 10℃,腐蝕速度約增加1~3倍,但也有例外;
(4)ph值:一般ph值越小,金屬的腐蝕越大;
(5)流速:多數(shù)情況下流速越大,腐蝕也越大。針對冷卻塔防腐問題,傳統(tǒng)方法以補焊為主,但補焊易使管板內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力,難以消除,可能造成冷卻塔管板焊縫再次滲漏?,F(xiàn)西方國家多采用高分子復合材料的方法進行保護,其中應用多的是美嘉華技術(shù)產(chǎn)品。其具有優(yōu)異的粘著性能及抗溫、抗化學腐蝕性能,在封閉的環(huán)境里可以使用而不會收縮,特別是良好的隔離雙金屬腐蝕和耐沖刷性能,從根本上杜絕了修復部位的腐蝕滲漏,為冷卻塔提供一個長久的保護涂層。