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全面解析循环水处理九大腐蚀机理

  腐蚀是指(包括金属和非金属)在周围介质(水,空气,酸,碱,盐,溶剂等)作用下产生损耗与破坏的过程。循环水处理有一个很重要的任务就是防腐,本文详细介绍一下循环水处理九大腐蚀机理!

  指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生,腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。

  阳极反应是金属原子失去电子而成为离子状态转移到介质中,称为阳极氧化过程。阴极反应是介质中的去极剂吸收来自阳极的电子,称为阴极还原过程。

  这两个反应是相互独立而又同时进行的,称之为一对共轭反应。由阴阳极组成了短路电池,腐蚀过程中有电流产生。如金属在海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。

  金属腐蚀过程中,电流在阳极部位和阴极部位间流动,这说明阳极部位和阴极部位间有电位差。如果水中不含氧,阳极腐蚀反应的电子在阴极发生以下反应:

  生成的原子态氢和气体覆盖在阴极表面,循环水处理,冷却水处理产生了与腐蚀电位相反的电压,称为的超电压,使循环水处理中的电位差起了变化,阻止了电流的流动,也就是停止了腐蚀过程的进行。

  这种由于反应生成物所引起的电位差变化称为极化。循环水水处理中在腐蚀过程中起了极化作用,极化作用起了抑制腐蚀过程的作用。

  由于氧参加了反应,夺走了覆盖在阴极表面上的原子态氢和,因而使气体的极化作用遭到破坏。排除极化的作用称为去极化,氧在腐蚀过程中起了去极化作用,去极化作用起了助长腐蚀过程的作用。

  很多生产装置是用不同的金属或合金制造而成,这些材料是互相接触的。由于不同金属电位间存在着差异,在水溶液(电介质)中形成电偶电池,较活泼的电位较负的金属是阳极,腐蚀速度要比未偶合时高;电位较正的金属是阴极受到保护,腐蚀速度下降或停止。在系统中,常见的电偶腐蚀有铁和黄铜、铁和不锈钢、铝和钢、镑和钢、以及锌和黄铜等,不论在哪种情况下,都是前一种金属遭受腐蚀。

  氧浓差腐蚀电池是金属在水中腐蚀时最普遍、危害最大,但又是最难防治的一种腐蚀电池。氧浓差电池是介质浓度影响阴极反应而产生最位差。最常见的氧浓差电池有两种类型,一种是在不用深度的水中由于溶解氧浓度不同而造成氧浓度梯度产生的氧浓差电池。如水线腐蚀;另一种则是冷却水系统中最常见,也是危险最大的污垢下腐蚀或叫做沉积物腐蚀。在沉积物下面形成缝隙区,在这些缝隙区的溶液中,氧要得到补充是非常困难的;而缝隙外的金属表面上的溶液,氧的供应很充分,因而缝隙外是富氧区一阴极,而缝隙内则是贫氧区一阳极。缝隙区形成的氧浓差电池造成的腐蚀部位在缝隙之内,或在沉积物下面。

  是金属表面被覆盖部位在某些环境中产生局部腐蚀的一种形式。大量热交换器的腐蚀穿孔,其中是最主要的原因是污垢下的腐蚀一缝隙腐蚀的一种类型。

  二是要有滞留的缝隙作为一个腐蚀部位,缝隙要宽到足够能使液体进入,但又要窄到能保持一个滞留区。

  一般认为宽度在几千分之一英寸(1密耳以下)就会导致腐蚀,宽度在1/8英寸(0.3毫米)以上腐蚀很少产生。

  过去有称为坑蚀、孔蚀,但现成比较统一的叫点蚀。点蚀是一种特殊的局部腐蚀,导致在金属上产生小孔若用P表示腐蚀孔的深度,d表示腐蚀孔的宽度,当P/d≤1时称为局部腐蚀;

  当P/d1时称为点蚀。产生点蚀的原因主要是水中离子或粘泥在金属表面产生沉积,这些沉积物覆盖在金属表面使水中溶解氧和缓蚀剂不能扩散到金属表面上,从而造成局部腐蚀。

  水中Cl-对点蚀也有影响,点蚀经常发生在热交热器的高温区和流速缓慢发生沉积的部位,增加水的流速有利于氧的扩散,有利于钝化膜的修补,而且亦可带走小孔上的沉积物,有利于控制点蚀的发生。

  点蚀是潜伏性和破坏性最大的一种腐蚀类型。点蚀都是大阴极小阳极,有自催化特性。小孔内腐蚀,使小孔周围受到阴极保护。孔越小,阴、阳极面积比越大,穿孔越快。

  点蚀发生有时往往是在材料的一侧开始,在另一侧扩大穿孔,使得检测很困难。由于点蚀极强的破坏性,现在已愈来愈引起人们的重视。

  是指在拉应力作用下,金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒,即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。应力腐蚀一般认为有阳极溶解和氢致开裂两种。

  零件或构件在应力和腐蚀介质作用下,表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解,产生电流流向阴极。

  由于阳极面积比阴极的小得多,阳极的电流密度很大,进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用,破坏处逐渐形成裂纹,裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展,而且还能穿过晶粒发展。1/2

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