碳钢在工业水系统中的腐蚀形态

2021-05-12 11:50:06 作者：工业小南点来源：工业小南点分享至：

碳钢在工业水系统中的腐蚀形态

碳钢是在工业水系统中应用最广的一种材料，它廉价易得，具有较高的机械强度、良好的导热和耐热性能，以及优良加工焊接性能。工业水中的各种换热器和管网绝大多数是碳钢制造的，了解其腐蚀特征和影响因素，对于找到对应的防腐方法有着很大的帮助。

1、均匀腐蚀

对于碳钢而言，均匀腐蚀主要发生在酸性溶液中。例如，当冷却水系统中的碳钢换热器用盐酸、硝酸或硫酸等进行化学清洗时，如果没有添加适当的缓蚀剂，则碳钢将发生明显的均匀腐蚀。在用加硫酸调节pH值的冷却水系统中，若加酸失去控制，水的pH值降得很低，即冷却水系统发生严重的低pH值漂移时，金属将发生均匀腐蚀。而室温下在不通气的纯水中，碳钢的均匀腐蚀速率很低，但在空气饱和的水中，其腐蚀速率增大，可达0.45mm/a，而后便趋于稳定，腐蚀速率开始下降，一般稳定在0.1mm/a

2、缝隙腐蚀

浸在冷却水中的碳钢表面，当其垫片底面、搭接缝、表面沉淀物、碳钢的腐蚀产物以及螺帽、铆钉帽下的缝隙内积存了少量静止溶液时，常会发生强烈的缝隙腐蚀。腐蚀机理是：在缝隙中，碳钢生成金属离子Fe2+，而缝隙中的溶液由于对流不畅而贫氧，因此氧的还原反应主要在缝隙之中的阴极区进行。这样，在缝隙溶液中就产生了过剩的正电荷，促使带负电荷的氯离子迁移到缝隙中来，以保持溶液的电中性。结果缝隙中FeCl2的浓度增加；FeCl2水解使缝隙中的溶液酸化，从而加速碳钢溶解。

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碳钢在冷却水中的缝隙腐蚀示意

3、孔蚀

孔蚀是碳钢水冷却器中破坏性和隐患最大的腐蚀形态之一。这种腐蚀由于蚀孔很小，通常又被腐蚀产物或沉积物覆盖着，所以检查或发现都非常困难，常常是设备在突然之间因穿孔泄漏才被发现，使人措手不及。腐蚀机理是：蚀孔的阳极溶解是一种自催化过程。碳钢在蚀孔内溶解，生成Fe2+，造成蚀孔内正电荷过剩，结果使氯离子迁移到蚀孔中以维持孔内溶液的电中性，因此蚀孔内有高浓度的FeCl2，其水解生成高浓度的H+和Cl-，以促进碳钢的溶解，造成腐蚀。

4、磨损腐蚀

在水流速度比较大或易产生湍流或水流被迫改变方向的部位，碳钢易发生磨损