水中杂质和氧气对换热器的腐蚀作用

一、以离子或分子状态溶解于水中的杂质对换热器的腐蚀破坏

1. 钙盐类：在水中的主要构成有Ca（HCO3）2、CaCl2、CaSO4、CaSiO3等。钙盐是造成换热器结垢的主要成分。其中，CaSO4是一种质硬、结晶细密的水垢，结构松散，附着力小，是一种比较松软的泥渣，从水中分离出来的具有流动性，即使附着在受热面上也容易清除。
2. 镁盐：在水中的主要构成有Mg(HCO3)、MgCl2、MgSO4等。镁溶解在水中后，在受热分解后生成Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2也是泥渣式水垢。溶解在水中的MgCl2、MgSO4，在水pH<7时，由于水解作用会造成金属壁的酸性腐蚀。
3. 钠盐：主要构成有NaCl、Na2SO4、NaHCO3等。NaCl不生成水垢，但在水中有游离氧存在，会加速金属壁的腐蚀；Na2SO4的含量过高，会在蒸发器后的附件上结盐，影响安全运行；水中的NaHCO3在温度和压力的作用下会分解出NaCO3、NaOH、CO2，会使金属晶粒受损。

二、以胶体状态存在在的杂质对换热器的腐蚀破坏

1. 铁化合物：主要成分是Fe2O3，它会生成铁垢。当水中含有铁化合物较多时，水常呈黄色。
2. 微生物：由于空调冷却循环水的水温、溶解氧、营养物等对微生物提供了有利于繁殖的条件，微生物将大量滋生繁殖。微生物来源于土壤和空气中，冷却循环水的温度较高时，经过冷却塔曝气，含氧量增加，在水中往往投加磷酸盐等药剂，正好是微生物的养料，冷却塔又大都设于露天，日光照射利于藻类生长，微生物的繁殖不但阻塞板片通道，有时还会堵塞管路，还会使金属腐蚀。
3. 污泥：冷却循环水中的污泥，来源于空气中的尘土及补充水中的悬浮物。空气和水在对流交换过程中，大量空气在塔内接受循环水喷淋，使尘土进入水中，逐渐沉积在流速较低的换热器中。
4. 粘垢：主要是微生物的分泌物与水中泥沙、腐蚀产物、菌藻残骸粘结而成，它们常常附着在换热器壁面上，产生不同有机酸，这种酸也会引起腐蚀。

三、水中溶解氧气对换热器的腐蚀破坏

   换热器发生腐蚀的原因很多，但腐蚀较严重的、速度较快的还是氧气。在原子次序表上，铁的电位在氢之上，在不含氧的中性水中，系统金属表面的铁原子失去电子成二价的离子（Fe-2e→Fe2+），Fe2+离子和水中的OH-离子在静电引力作用下结合[Fe2++2OH-→Fe(OH)2]，并在水中建立下列平衡：

 Fe2++2OH-=Fe(OH)2

当水中有氧气存在时，Fe(OH)2被进一步氧化成不溶性的氢氧化铁沉淀出来：

 4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓

由于Fe(OH)3沉淀，使阳极周围的铁离子转入水溶液，加速了腐蚀的进行。

从上面的反应可以看出，水和氧是受腐蚀的必要条件，阳极部位是受腐蚀的部位，阴极部位是腐蚀生成物堆集的部位。当腐蚀在整个金属表面基本均匀地进行时，腐蚀的速度就不会很快，所以危害性不大，这种腐蚀称为全面腐蚀。当腐蚀集中于金属表面的某些部位时，则称为局部腐蚀。局部腐蚀的速度很快，容易锈穿，坑蚀在换热器中是常见的局部腐蚀，所以危害性很大。
 
因此，换热器的使用维护队流体水质要求非常重要，在运行管理中，应加强重视，配备一些必要的防垢、防腐设备，延长换热设备的使用寿命。