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水汽腐蚀机理及专用防腐涂料

2020-3-25 23:10:06发布0次查看

蒸汽冷凝水的腐蚀无处不在,已在各种锅炉蒸汽系统对金属造成严重腐蚀。
锅炉蒸汽系统在运行过程中,很容易受到酸性腐蚀。特别是冷凝水系统,这是因为给水中的碳酸氢盐进入锅炉后受热分解形成二氧化碳随着蒸汽溶入冷凝水的缘故。同时志盛威华防腐涂料工程师讲到,由于冷凝水水质较纯,缓冲性很小,溶入少量的二氧化碳水中ph值就会显著降低,二氧化碳在冷凝水中溶解、电离,冷凝水呈酸性,ph值从7.0降低到5.0以下。反应电离过程如下:
co2 h2o=h2co3
h2co3=h hco3-
hco3-=h   co32-
虽然碳酸是一种弱酸,但由于水质较纯,缓冲性很小。使得碳酸的酸性得到体现。当纯净的冷凝水溶有1mol/l的二氧化碳时,其ph值就降低至5.5,含有游离二氧化碳的水溶液对金属的腐蚀性比同样ph值的完全电离的强酸溶液更强。二氧化碳水溶液对金属的腐蚀析氢过程:
阳极:fe= fe2-  2e    阴极:2h   2e=h2
析氢过程通过水中二氧化碳分子与水分子作用形成碳酸分子,碳酸分子在水溶液中电离产生氢离子,氢离子与金属发生原电池反应,二氧化碳分子也可直接还原金属释放氢气,反应过程中,金属不断被腐蚀。
另外蒸汽冷凝水的另外一个腐蚀原因是冷凝水水中溶解氧对碳钢的腐蚀,冷凝水中的氧与金属参加电化学反应,氧具有双重作用,可以作为阴极去极化剂,参加阴极反应,使金属溶解加快,起腐蚀剂作用,它也可以作为阳极钝化剂,阻碍阳极反应的进行,起保护作用,当金属的防腐层存在缺陷,与暴露的金属溶解氧直接接触,会形成微电池,金属失去电子为阳极,带有保护层的金属为阴极,腐蚀产物形成氢氧化铁和四氧化三铁等等,反应不断进行,导致金属被腐蚀出坑和腐蚀穿孔。
针对蒸汽冷凝水二氧化碳的腐蚀,北京志盛136威华6102唐工1263指出,可采取有效防护措施:对于易造成冷凝水的金属部分,涂刷zs-711无机防腐涂料是针对蒸汽冷凝水腐蚀所研发的重防腐涂料,采用无机-有机高温螯合树脂作为成膜物具有好的防酸渗透性,耐高温蒸汽400℃,zs-711无机防腐涂料中含有鳞片状石墨和锌粉,都是导电佳的高耐腐蚀功能颜填料,zs-711无机防腐涂料成膜后涂层导静电,可以平衡电位差,导静电耐电化学腐蚀,zs-711无机防腐涂料涂层含有鳞片状锌粉,锌的电位较低,当电化学腐蚀不可抗拒的发生时,腐蚀的是作为阳极的锌粉,从而达到牺牲阳极的阴极保护作用;除可牺牲阳极进行阴极保护的鳞片状锌粉外其他材料包括成膜物均具有化学惰性,自身防腐性能佳,可以有效防止冷凝水对金属产生的电化学和化学腐蚀,保护金属,形成坚固的防护衣。
解决冷凝水腐蚀问题,对设备的长期运行和维护非常有利,选择合适的防腐材料是直接影响设备运行寿命的关键因素,值得重视!

河北志盛威华特种涂料有限公司
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