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在中央空調的維護中,我們經常會遇到各種管道腐蝕問題,可以定義為金屬通過與其環境的化學或電化學反應而發生的破壞。
在冷卻系統中,腐蝕會導致兩個基本問題:
首先,最明顯的問題是設備故障導致更換成本和停工。
第二,由于傳熱損失——腐蝕產物積聚造成的換熱器結垢,設備效率降低。
腐蝕發生在金屬溶解的陽極,通常與發生還原反應的陰極之間的物理距離分開。這些位置之間存在電位差,電流從陽極流向陰極,伴隨著電子通過金屬從陽極流向陰極。對于鋼,典型的陽極氧化反應是:Fe=Fe2++2e
反應伴隨以下情況:Fe2++2OH=Fe(OH)2
然后氫氧化亞鐵與氧氣和水結合形成氫氧化鐵Fe(OH)3,脫水成Fe203后變成普通鐵銹。
冷卻系統中的主要陰極反應有:O2+H2O+2e=2OH氧還原反應,以控制冷卻系統中的腐蝕速率;氧擴散速率通常是限制因素。
另一個重要的陰極反應是:2H+2e = H2
在中性或更高的酸堿度下,H+離子的濃度太低,反應不會顯著影響整體腐蝕速率,但是,隨著酸堿度的降低,反應變得更加重要,直到它在約4的酸堿度下成為主要的陰極反應。
腐蝕所需的陽極和陰極位置的形成可能由于各種原因而發生:金屬中的雜質、局部應力、金屬粒度或成分差異、表面不連續性和局部環境差異(如溫度、氧氣或鹽濃度)。由于腐蝕均勻,結垢通常比設備故障更嚴重。
陽極位置仍在時的局部腐蝕是一個更嚴重的工業問題。局部腐蝕的形式包括點蝕、選擇性浸出(如脫鋅)、電化學腐蝕、裂紋或沉積物下的腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕開裂和受微生物影響的腐蝕。腐蝕的另一種形式是侵蝕性腐蝕,不能準確地分為均勻腐蝕或局部腐蝕。
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