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銅合金冷凝管內(nèi)壁腐蝕原因研究,涉及黃銅管以及白銅冷凝管對(duì)其內(nèi)壁腐蝕原因詳細(xì)分析

發(fā)布時(shí)間:2021-09-22點(diǎn)擊:2159

1.概述

某銅合金生產(chǎn)廠生產(chǎn)的黃銅和白銅冷凝管在石嘴山電廠使用過(guò)程中發(fā)生腐蝕,使用條件不同,腐蝕的情況也不同,對(duì)黃銅和白銅冷凝管腐蝕原因進(jìn)行研究 ,在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)的建議。

2.銅冷凝管使用前的相關(guān)情況 

● 黃銅管牌號(hào)為HSn70-1B,采用中頻感應(yīng)熔煉-水平連續(xù)鑄坯-反向擠壓-拉伸-退火-工藝生產(chǎn),出廠前經(jīng)過(guò)成分、拉伸力學(xué)性能和氨熏實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),合金成分和拉伸力學(xué)性能分別見(jiàn)表1和表2,成分和性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8890-1998的要求。

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 白銅管的牌號(hào)為BFe-30-1-1,生產(chǎn)工藝路線與黃銅管相同,出廠前經(jīng)過(guò)成分、拉伸力學(xué)性能和氨熏實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),合金成分和拉伸力學(xué)性能分別見(jiàn)表3和表4,成分和性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8890-1998的要求。

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3.6黃銅管內(nèi)表面腐蝕觀察綜合結(jié)果

●未經(jīng)鍍膜的黃銅管使用半年后,管子內(nèi)表面有一層較薄的沉積層,沉積層的附著強(qiáng)度不高,揭開(kāi)沉積層后未見(jiàn)腐蝕現(xiàn)象 。

●運(yùn)行3個(gè)月后鍍膜并使用1年的銅管內(nèi)壁有較厚的致密沉積層,但附著強(qiáng)度低,揭開(kāi)沉積層后發(fā)現(xiàn)存在較明顯的脫鋅腐蝕 。

●新管鍍膜后使用1年半的銅管內(nèi)壁有腐蝕產(chǎn)物沉積,可能是鍍膜后形成了一層較好的防腐膜,新管鍍膜后使用1年半的銅管內(nèi)壁腐蝕不嚴(yán)重。 

3.7關(guān)于黃銅管內(nèi)壁腐蝕原因的分析 

1)循環(huán)冷卻水中泥砂的沉積、微生物粘泥的附著、水垢的生成,都能在銅管內(nèi)壁形成沉積物。循環(huán)冷卻水水質(zhì)、殺菌處理、阻垢處理、循環(huán)水流速、清洗情況以及凝汽器的停用等,都是影響沉積物形成的因素。由于銅管內(nèi)壁沉積物分布不均勻,不同部位存在供氧差異和介質(zhì)濃度差異,從而形成微電池效應(yīng),導(dǎo)致局部腐蝕。 

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4.6  白銅管內(nèi)表面腐蝕觀察綜合結(jié)果

● 未鍍膜使用半年后的銅管內(nèi)表面有一層較薄的沉積物,沉積物下未 見(jiàn)明顯腐蝕現(xiàn)象,但存在與拉撥方向成約45°角的條紋 

● 新管鍍膜后使用1年半的銅管內(nèi)壁有相對(duì)較厚的不均勻疏松沉積層,附著強(qiáng)度低,沉積層下也未見(jiàn)明顯腐蝕現(xiàn)象 

● 運(yùn)行半年后鍍膜并使用2年的銅管內(nèi)壁未見(jiàn)沉積物層,但可見(jiàn)有明顯點(diǎn)蝕坑和少量鼓包狀腐蝕產(chǎn)物 

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● 沉積物(如泥砂、淤泥、鈣垢等)會(huì)影響初始腐蝕產(chǎn)物氯化亞銅的擴(kuò)散而抑制其水解,銅管內(nèi)有堆積物的部位就成了蝕孔形成的場(chǎng)所,氯化亞銅可被氧化成Cu2+ :

     CuCl→Cu2++Cl-+e

 而新形成的銅離子能與基體銅發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生亞銅離子:

     Cu2++Cu→2Cu+ 

 從而形成自催化反應(yīng),加速銅的腐蝕。在點(diǎn)蝕坑內(nèi),Cu、CuCl和Cu2O并存,使得該處的pH值達(dá)到2.5~4.0,因此在自催化和酸性條件下,孔蝕將會(huì)加劇,***終穿透金屬管壁。 

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5、幾點(diǎn)建議

1)從材質(zhì)方面來(lái)說(shuō),建議采取以下措施:

進(jìn)一步改進(jìn)拉伸工藝,提高銅管內(nèi)壁的光潔度,研究退火工藝-消除內(nèi)應(yīng)力和管材內(nèi)壁耐腐蝕特性之間的關(guān)系,進(jìn)一步提高管材內(nèi)壁耐腐蝕的能力。

2)從使用過(guò)的銅管腐蝕產(chǎn)物的成分和物相分析可以看出,冷卻水中含有大量的Ca、Mg、Cl、S等離子,Ca、Mg等是結(jié)垢層的主要成分,Cl、S離子則是產(chǎn)生脫鋅腐蝕和點(diǎn)腐蝕的主要原因,因此,建議電廠用戶增強(qiáng)循環(huán)水質(zhì)量的控制,包括凈化水質(zhì)、除垢處理和嚴(yán)格控制Cl、S離子的含量。

3)對(duì)比不同鍍膜方式對(duì)管材內(nèi)壁耐腐蝕能力的影響,可以看出,鍍膜后再使用比使用一段時(shí)間后再鍍膜的銅管耐腐蝕性能相對(duì)較好。因此建議電廠用戶在新管運(yùn)行前即進(jìn)行鍍膜處理。

來(lái)源:銅合金熔鑄

 


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