盐水机组载冷剂乙二醇溶液的腐蚀性及对策 一台约克YS双工况机组在用户开机使用8个月后出现蒸发器铜管泄漏,蒸发器管程水样有大量棕色沉淀。 水质化学分析结果:载冷剂溶液呈酸性pH值5.7! 管内壁有大量棕黑色细颗粒物质,主要为氧化铁! 乙二醇溶液中的沉淀: 铜管内壁的沉淀物: 乙二醇水溶液是否有腐蚀性? 乙二醇溶液样品分析结果:
盐水机组载冷剂乙二醇溶液的腐蚀性及对策
一台约克YS双工况机组在用户开机使用8个月后出现蒸发器铜管泄漏,蒸发器管程水样有大量棕色沉淀。
水质化学分析结果:载冷剂溶液呈酸性pH值5.7!
管内壁有大量棕黑色细颗粒物质,主要为氧化铁!
乙二醇溶液中的沉淀:
铜管内壁的沉淀物:
乙二醇水溶液是否有腐蚀性?
乙二醇溶液样品分析结果:
乙二醇含量:15.04%;酸值:0.15mgKOH;氯化物(Cl离子):0.0037%(37ppm);pH值:5.74。
溶液沉淀物分析结果:
溶液中沉淀物主要成分(%):
Ca |
Fe |
S |
Si |
0.24 |
68.13 |
0.40 |
0.59 |
铜管上附着的细颗粒物质主要成分:
(能谱分析)%:
Ca |
Fe |
S |
Si |
Cd |
Cu |
0.42 |
63.18 |
0.78 |
1.55 |
1.01 |
3.50 |
氧化铁的来源--溶液对钢制管道的腐蚀产物
此机组蒸发器管程系统要求用25%的乙二醇水溶液作载冷剂;
此溶液呈酸性对钢制管路有腐蚀;
经过多次对冷水机组的水样做过分析,从未发现水样有可见沉淀物、铜管内有此类细颗粒状沉淀物。
乙二醇水溶液的腐蚀性从何而来?
乙二醇的腐蚀性小于水,乙二醇水溶液有微弱的酸性;
乙二醇水溶液使用过程中因氧化成有机酸而呈酸性;
乙二醇水溶液的腐蚀性随溶液温度升高及和氧的接触的增加而增大。
腐蚀的危害:
腐蚀管道-均匀腐蚀,造成管路的早期泄漏;
诱发电化学腐蚀-局部腐蚀,加剧管路的泄漏(泄漏的不可预测性);
管路系统中的管道、泵、阀以及连接管路的各种电焊、钎焊接头材料各异,并处于酸性的电解质溶液中,腐蚀产物的沉积等形成电偶、浓差等腐蚀。
防腐和控制腐蚀的对策:
载冷剂的正确选择;
减少溶液和氧的接触-采用闭式盐水循环系统;
添加正确的缓蚀剂,监测、控制溶液对管路的腐蚀;改善水质。
对载冷剂的要求:
在工作温度范围内始终处于液态:沸点高、凝固点低;比热大、密度小、黏度低;
工作温度下化学稳定性好,不腐蚀管道和设备、不燃烧、对人体无害;价格低、易获得。
常用载冷剂类别及其腐蚀性:
分类 |
名称 |
特性 |
防腐措施 |
水 |
水 |
水处理 |
|
无机盐 |
氯化钙 |
腐蚀性强,无毒、不可燃 |
重铬酸盐类 |
氯化钠 |
|||
氯化镁 |
|||
有机载冷剂 |
乙二醇、 丙二醇 |
比水弱,水溶液比水强 |
加缓蚀剂 |
三氯乙烯、 二氯甲烷 |
对铝、锌及大多数橡胶塑料有腐蚀性 |
加缓蚀剂 |
|
甲醇、乙醇 |
有毒,挥发性强 |
加缓蚀剂 |
乙二醇的性质:
无色、无味,挥发性弱,腐蚀性低;
容易与水和其他许多有机化合物混合使用,是最常用的一种有机载冷剂(资料介绍,乙二醇产量的近一半用作汽车和制冷业的冷冻液、载冷剂)。
乙二醇溶液缓蚀剂组成:
由缓冲剂和钝化剂组成:
缓冲剂—用来缓冲因乙二醇氧化生成的有机酸,可以是硼砂、三乙醇胺等;
钝化剂—是使金属表面形成钝化膜,造成电阻极化从而阻止腐蚀的进程的物质,可以是磷酸盐、钼酸盐等。
溶液的缓蚀能力—储备碱的概念:
表示乙二醇水溶液对酸化的阻力;
衡量指标:将10ml乙二醇溶液滴定至pH5.5时所消耗0.100N盐酸的毫升数。
储备碱度的控制和监测:
多数场合储备碱度应为10 ~12 毫克当量;
ASTM D1122 规定长效防冻液的储备碱度为10~20mg/100ml;
根据溶液储备碱度的高低决定系统溶液测试和调整的频度;
简单的pH监测:要求在7.5以上,不可低于6.5。