換熱器腐蝕的概念和常見類型

腐蝕是指(包括金屬和非金屬)在周圍介質(zhì)(水、空氣、酸、堿、鹽、溶劑等)作用下產(chǎn)生損耗與破壞的過程。

金屬腐蝕是指在周圍介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用下，并且經(jīng)常是在和物理、機械或生物學(xué)因素的共同作用下金屬產(chǎn)生的破壞。例如應(yīng)力腐蝕破裂就是應(yīng)力和化學(xué)物質(zhì)共同作用的結(jié)果。單純的機械破壞，如金屬被切削、研磨不屬于腐蝕范疇。非金屬的破壞，一般是由于化學(xué)或物理作用引起的，如氧化、溶解、溶脹等。

一、金屬腐蝕的類型

根據(jù)腐蝕過程進行的歷程，一般可將金屬腐蝕分為兩類，即化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

1、化學(xué)腐蝕

金屬在干燥的氣體和非電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學(xué)作用所引起的腐蝕叫作化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕的產(chǎn)物存在于金屬的表面，腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。

2、電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液間產(chǎn)生電化學(xué)作用而引起的破壞，其特點是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。在水分子作用下，電解質(zhì)溶液中金屬本身呈離子化，當(dāng)金屬離子與水分子的結(jié)合能力大于金屬離子與其電子的結(jié)合力時，上部分金屬離子就從金屬表面跑到電解液中，形成了電化學(xué)腐蝕。

二、換熱器腐蝕的常見類型

換熱器的腐蝕主要是指板片的腐蝕，均勻腐蝕和局部腐蝕是板式換熱器不銹鋼板片腐蝕的兩大現(xiàn)象。換熱器介質(zhì)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，換熱器腐蝕常見的局部腐蝕有縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和磨損腐蝕等類型。在周圍介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)的作用下，并且經(jīng)常是在和物理、機械或生物學(xué)因素的共同作用下金屬產(chǎn)生的破壞，也即金屬在它所處環(huán)境的作用下所產(chǎn)生破壞。從腐蝕機理的角度看換熱器的腐蝕有常見以下幾種類型：

1、電化學(xué)腐蝕

這是金屬在 “電解質(zhì)環(huán)境” 中發(fā)生的 “電子轉(zhuǎn)移” 腐蝕，主要表現(xiàn)為管束表面出現(xiàn)點狀銹坑、均勻銹層，嚴重時坑洞穿透管壁，關(guān)鍵誘因為介質(zhì)含鹽分（如氯離子、硫酸根）、溫度升高、水質(zhì) pH 值過低。

2、縫隙腐蝕

在換熱器的 “縫隙或死角” 中，因介質(zhì)流動差、氧氣 / 離子濃度不均引發(fā)的局部腐蝕，表現(xiàn)為管板與管束的連接縫隙、折流板與管束的間隙、防腐涂層破損的邊緣等部位縫隙內(nèi)出現(xiàn)深窄的腐蝕坑，從縫隙中心向周圍擴展，外觀上可能看不到明顯銹跡，但內(nèi)部已嚴重受損。

3、沖刷腐蝕

高速流動的介質(zhì)對金屬表面的 “沖刷磨損”+“腐蝕” 共同作用，表現(xiàn)為換熱器入口管段、管束彎頭處、折流板缺口處金屬表面出現(xiàn) “溝槽狀” 或 “蜂窩狀” 腐蝕，方向與介質(zhì)流動方向一致，嚴重時管壁變薄、穿孔。

4、晶間腐蝕

腐蝕沿著金屬的 “晶粒邊界” 發(fā)生，導(dǎo)致金屬強度驟降，表現(xiàn)為不銹鋼管束在焊接后，在金屬表面無明顯銹跡，但用顯微鏡觀察可見晶粒邊界被腐蝕成 “網(wǎng)狀”，力學(xué)性能大幅下降。

腐蝕的本質(zhì)是金屬與介質(zhì)在特定條件下的反應(yīng)，介質(zhì)提供 “腐蝕動力”，材質(zhì)與工藝決定 “抗腐蝕基礎(chǔ)”，結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)造 “腐蝕環(huán)境”，而運行維護則影響 “腐蝕進程”。實際中多數(shù)腐蝕是多因素疊加的結(jié)果，因此預(yù)防需結(jié)合具體工況，從介質(zhì)控制、材質(zhì)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)改進、維護強化多維度入手，常見的換熱器防腐方式如涂覆防腐涂料，例如TW99、TH-901等涂料，防止換熱器被腐蝕。