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      銅管沖刷腐蝕和點蝕跟銅管的腐蝕機理研究分析

      2020-07-08 09:12:28

      {一}、銅管沖刷腐蝕和點蝕

      當水中含有氧、硫酸根、碳酸根、SO2、CO2等成分時,易使其產生一層的銅(銅綠)附著在銅的表面,防止銅管被深層腐蝕。如水中含有細沙粒和鐵制品的腐蝕產物(氫鐵)的粒子時,這些顆粒流動沖擊銅的表面,會將保護膜沖掉,形成沖刷腐蝕。沖刷腐蝕多數發生在銅管的彎頭處。

      但是,這種情況很少發生,一般地水都會經過沉淀、過濾處理,循環使用的水也要經過過濾處理,將其中的粒子去除后使用。

      在整個供水系統中,通常還有許多鋼、鐵質的設備和零部件,鋼、鐵在微酸性溶液中會很快產生腐蝕,如果沒有過濾裝置,腐蝕產生的氫鐵化合物會在系統中流動時破壞銅管的表層保護膜,對銅管形成連續性沖刷腐蝕。為了避免沖刷腐蝕,建議在供暖系統管道的使用上,安裝焊接時盡量選用硬釬焊,焊條選用銅銀合金焊條,盡量避免使用錫焊及含鋅的焊條。整個采暖系統配套設施的選用上,盡量采用銅或銅合金產品,如紫銅、黃銅管件、黃銅閥門等,在配套末端散熱器的選擇上,建議選用經濟、實用、美觀的純銅散熱器或銅鋁復合散熱器,建議在循環系統加裝配套過濾器。

      金屬在水中的腐蝕分腐蝕和局部腐蝕兩大類。金屬不怕均勻腐蝕,較怕局部腐蝕,也就是點蝕。點蝕是一種的局部腐蝕,又稱坑蝕或孔蝕,導致金屬產生小孔。形成點蝕的因素很多,各種因素又互相影響。

      銅在極個別情況下的熱水系統中偶爾也會產生點蝕,主要是由水質引起的。據有關報道,各國產生點蝕分兩大類,一類是在硬水中產生,腐蝕產物是CaCO3和Cu(OH)2,內部含有CuO和CuCl2。二類是在處理軟水中產生,腐蝕產物是CuSO4(OH)6和Cu2O,內部是Cu2O。

      銅產生點蝕的原因很多,從實例調查和實驗結果來看,比較統一的看法有以下幾點原因:

      1)硫酸根和碳酸氫根的比例

      硫酸根離子和氯離子是腐蝕性陰離子,根據實驗數據和實例統計,當[SO42-]/[HCO3-]>1時容易產生點蝕,小于1不容易產生點蝕,較好是小于0.5。

      2)水的流速

      水的流速過快會產生沖刷腐蝕,反之流速過慢也會產生點蝕。根據實驗,流速小于0.5m/s容易產生點蝕。這可能是因為附著在金屬表面的水層不動為反應創造了條件。反之,水的流速越快,水內含的各種雜質破壞了銅表面的層,對銅管的沖刷越厲害,當保護膜被沖刷掉后,又會形成新的保護膜,然后又被沖刷掉,又生成……,較終導致銅管被腐蝕掉。所以,建議將系統水的流速控制在0.6~1.0m/s。

      3)其它因素

      如水中的溶解氧是促使銅管發生點蝕的因素之一,因此,應控制水中的氧含量。日本的《建筑用管道腐蝕對策指南》認為,水中如果存在大量硫化物、氧、氨,會產生較大的腐蝕性??傊?,盡管銅棒用于供暖是公認的好材料,在熱水系統中發生點蝕的情況也極個別,但是也應引起注意。以往應用中的經驗值得借鑒,在使用的過程中,應當特別重視水質,使水質達到標準要求,系統設備及管道的使用壽命。

      {二}、銅管的腐蝕機理研究分析

      對特定的材質、介質和環境條件下銅管的腐蝕機理的研究分析,對實船進行了的調研。

      1、銅管材料的雜質分析

      對產生了腐蝕的散熱器銅管進行取樣化驗,并與生產廠家提供的材質證明比較,銅管材料的雜質在標準范圍以內,且不是采用回收廢料加工的銅管,排除了材料不純造成腐蝕的原因。

      2、航行和停泊的水域條件

      該船主要航行于河流入??诟浇暮佣魏脱睾K?,其常年??康拇a頭在河流入??谔?,經對水質化驗,證明鹽度遠低于正常海水鹽度,腐蝕環境。

      由于該船屬于執法船舶,在當地屬于大噸位船,平時正常出勤一般安排小噸位船,因而停泊期較長,停泊期間水流在管路中幾乎是靜止的,產生點腐蝕的條件。經對各系統海水管檢查,基本都是點腐蝕。

      由于是河流入???,碼頭水域受潮水影響,每月在落潮后較長的時段內,泊位水很淺,淤泥嚴重,微生物及生物粘泥附著的可能性也很高。 對海水管內壁檢查,證實了這一現象。同時由于淤泥嚴重,對水質pH值進行檢查,低于6.5。

      對該系列其他船舶所在水域介質和環境進行考察,均不屬于河流入??谒?,是鹽度正常、比較干凈的海水,所以,銅管工作正常,目前還未有腐蝕現象報告。


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