水中溶解氧、溶解盐、温度、pH值和流速对腐蚀的影响

水处理信息报导2016年6月水中溶解氧、溶解盐、旦座，皿，曼、流速对腐蚀的影响1水中溶解氧对腐蚀的影响在冷却水中含有较丰富的溶解氧，在通常情况下，水中含O26～10raL／L。氧对钢铁的腐蚀有两个相反的作用：(1)参加阴极反应，加速腐蚀；(2)在金属表面形成氧化物膜，抑制腐蚀。一般规律是在氧低浓度时起去极化作用，加速腐蚀，随着氧浓度的增加腐蚀速度也增加。但达到一定值后，腐蚀速度开始下降，这时的溶解氧浓度称为临界点值。腐蚀速度减小的原因是由于氧使碳钢表面生成氧化膜所致。溶解氧的临界点值与水的pH值有关，当水的pH值为6时，一般不会形成氧化膜。所以溶解氧愈多，腐蚀愈快。当pH值为7左右时，溶解氧的临界点浓度为20mL／L，pH值升高到8时，其临界点浓度为16mL／L。因此，碳钢在中性或微碱性水中时，腐蚀速度起先随溶解氧的浓度增加而增加，。但过了临界点，腐蚀速度随溶解氧的浓度继续升高而下降，这也是碳钢在碱性水中腐蚀速度比在酸性水中要低的原因。一般来说，循环冷却水在30℃左右时，溶解氧只8--'9mL／L，往往不会超过临界点值，所以溶解氧常是加速腐蚀的主要因素。在热交换器中，当水不能充满整个热交换器时，在水线附近特别容易发生水线腐蚀，这是因为在热交换器中，水温升高，溶解氧逸到上部空间，在水线附近产生氧的浓差电池，导致并加速这种局部腐蚀。2水中溶解盐的浓度对腐蚀的影响水中溶解盐类的浓度对腐蚀的影响，综合起来有以下三个方面：(1)水中溶解盐类浓度很高时，将使水的导电性增大，容易发生电化学作用，增大腐蚀电流使腐pH值和蚀增加。(2)影响Fe(OI-I)2的胶体状沉淀物的稳定度，使保护膜质量变差，增大腐蚀。(3)可使氧的溶解度下降，阴极过程减弱，腐蚀速度变小。上面综合作用的结果，一般来说是使腐蚀增加。关于水中不同离子与腐蚀的关系，一般有以下原则性认识：(1)水中Cr、S02一等离子的含量高时，会增加水的腐蚀性。Cl一不仅对不锈钢容易造成应力腐蚀，而且还容易破坏金属上的氧化膜，因此，Cr也是使碳钢产生点蚀的主要原因。(2)水中的PO34-、CrO42一、WO42-等离子能钝化钢铁或生成难溶沉淀物覆盖金属表面，起到抑制腐蚀的作用。(3)Ca2+、zn2、Fe等离子由于能与阴极产物OH一生成难溶的沉淀沉积于金属表面，起到防腐蚀作用。而Cu2+、Fe等具有氧化性的阳离子，由于能促进阴极去极化作用，因而是有害的。3水的温度对腐蚀的影响象大多数化学反应一样，腐蚀的速率随水温的升高而成比例地增加。一般情况下，水温每升高1O℃，钢铁的腐蚀速率约增加30％。这是由于当温度升高时：(1)氧扩散系数增大，使得溶解氧更容易达到阴极表面而发生去极化作用；(2)溶液电导增加，腐蚀电流增大：(3)水的粘度减小，有利于阳极和阴极反应的去极化作用。所有这些将使得腐蚀速度加大。但是另一方面，水温度的提高可使水中溶解氧浓度减少。因此，以上多方面的因素对实际装置的影响表2016No．612016年第3期水处理信息报导现也不一样。在密闭容器内，腐蚀率随温度的升高而直线上升。但在开放系统中，起先随温度上升腐蚀率变大，到80C时，腐蚀率最大。以后即随温度的升高而急剧下降，这是因为温度升高所引起的反应速率的增大不如溶解氧浓度减少所引起的反应速率的下降来得大。冷却水中如含有侵蚀性离子Cr时，则随温度增加对奥氏体不锈钢的腐蚀性急剧增大，应力腐蚀开裂的可能性大大增加。4水的pH值对腐蚀的影响在自然界，正常温度下，水的pH值一般在4_3～10．0之间，碳钢在这样的水溶液中，它的表面常常形成Fe(OH)2覆盖膜。此时碳钢腐蚀速度主要决定于氧的扩散速度而几乎与pH值无关，在pH值为4～l0之间，腐蚀率几乎是不变的。pH在lO以上时，铁表面被钝化，腐蚀速度继续下降。当pH低于4．0时，铁表面保护膜被溶解，水中离子浓度因而发生析氢反应，腐蚀速度将急剧增加。实际上，由于水中钙硬的存在，碳钢表面常有一层CaCO3保护膜，当pH值偏酸性时，则碳钢表面不易形成有保护性的致密的CaCO3垢层，故pH值低时，其腐蚀率要比pH值偏碱性时高些。5水流速对腐蚀的影响碳钢在冷却水中被腐蚀的主要原因是氧的去极化作用，而决定腐蚀速度的又与氧的扩散速度有关。流速的增加将使金属壁和介质接触面的层流层变薄而有利于溶解氧扩散到金属表面。同时流速较大时，可冲去沉积在金属表面的腐蚀、结垢等生成物，使溶解氧更易向金属表，面扩散，导致腐蚀加速，所以碳钢的腐蚀速度是随着水流速度的升高而加大。随着流速进一步的升高，腐蚀速度会降低，这是因流速过大，向金属表面提供氧量已达到足使金属表面形成氧化膜，起到缓蚀的作用。如果水流速度继续增加，则会破坏氧化膜，使腐蚀速度再次增大。当流速很高时(>20m／s)，腐蚀类型将转变为以机械破坏为主的冲蚀。一般来说，水流速