氯离子在水溶液中对金属的腐蚀_陆听福.pdf

氯离子在 水溶 液中对 L 金属的腐蚀 陆 听福 (上海第一机床厂 , 2 0 o c72) 随着工业建设的发展 , 用水量猛增 , 不 得不开 发利用氯离子含量较高的新水源 , 这 样的水质对于金属腐蚀行为有什么影响?文 献中没有充分的论征 , 而且国外的经验也不 一定符合我国国情 , 当然不能全盘照 搬 。 一般都笼统地认为中性水中的氯离子对 金属腐蚀是有害的 , 因而以往工业用水都尽 量选用氯离子含量低的水源 。 有些 人认为 , 水中抓离子含量越高 , 金属腐蚀就越严重 。 有时简单奎用国外的水质指标 , 并且过分强 调氯又笃子这一项 , 认为一定不能超过规定 (例 如30或2 。p pm等) 。 在 有些 工程中 , 由 于一味追 求氯离子的低含量 , 需要付出相当 高的 代价 , 给基本建设带来了困难 , 工业用 水质是争论较多的一个问题 , 焦点是水中氯 离 子对腐蚀的影响 。 堵核屯设备制造 清洗用 水要 求 : A 圾为超纯水 , 氯离子三。 . 15 P I P “ , B坡为去离子水 , 氯离 予三。 . lppm , 仁级为 自来水 , 氯离水三 25ppm 。 A教水作为零件 最 后清洗 用水 。 B 级水作为零件不作最后的 清洗 用水或 配制精加工切削液 。 C 级水作为 毛压 清洗用水或记制粗加工切削液 。 在一般 情况下 , 钢在中性水中腐蚀 要受炸解氧控 制 。 自然充气条件下 , 在相 当宽的氯离子浓 度范围内 , 钢的腐蚀没万变化 。 在充分供氧 的特殊条件下 , 钢可能 进 入钝态 , 这时氛 离子会引起局部腐蚀 。 然 而水中氯离子含量 即使低达1 opp。就 可能有点蚀 , 说明这一情 况下局部腐蚀的关键因素仍然是溶解氧 , 单 纯降低氯离子浓度并不 能解决根本l q 题 。 对 于不锈钢的腐蚀 , 升高氯离予含量虽然增大 点蚀倾向 , 然而在有的试验表明抓离子30 0。 p pm 、 浸泡2 5 0天试验 , 并没有观察到显著 的点蚀 , 也没有出现应力腐蚀破裂 。 因此过 分强调水中氯离子对腐蚀的右害作用是没有 科学根据的 。 武钢供水厂 冷却水 中氯离子 对金属腐蚀的影响及其对策 、 上海石化总 厂 高氯离子冷却水运行情况介绍 、 上海 石化晴纶厂 国产水质稳定剂在我厂应川 都是 一个很好的说明 。 有些国外资料提出一定的氯离子浓度作 为水质控制的指标 , 这些都是按照他们本身 的具体情况规 定的 。 不同的资料 数 据 也 不 同 , 而且经常在修正 , 因此决不是绝对的和 一成不变的 。 同时由于不同情况对耐蚀性有 不同要 求 , 峨很难给可允许的氯离子浓 度规 定一个 数值 。 国 外有人主张不提 这样的指 标 , 而依靠仪器监测实际的腐蚀情况 , 再采取 相应的 防蚀措施 。 上海冶金研究所 、 华东理 工大学 (原华东化工学院) 在这些方面都做 了大量的研究 。 武钢供水厂的经验 , 在冷却水 影响 金属 腐蚀速度的诸 因素中 , 溶解氧是首要因素 , 氯离子只是诸因素中的一个 , 并非关键性的 一个 。 另 外工 况条件等外部因素(如温度 、 流速等 )金属表面洁净程度 , 对腐蚀速度的 影响也是明显的 。 分析水 质本身对金属腐蚀 速度影响 时 , 不 能仅以氯离子的高低来判断 金属腐蚀速度的快慢 。 水中的氯离子 、 硬度 和溶解氧三个因素对腐蚀速度的影响以 溶解 312 碳钢缓蚀剂 进行筛选试验 , 结果表明 : 铬酸 钾 、 亚 硝酸 钠 、 硅 酸钠 、 硼酸钠缓蚀剂对碳 _ 钢的缓蚀效果比钥酸 钠 、 苯甲酸钠 、 六偷 磷酸钠好 , 但铬酸钾 、 亚硝酸钠是致癌 物 。 所以选定硅酸钠 、 硼酸钠作深人研究 。 当硅酸钠浓度大于20 0 ppm , 硼酸 钠浓 度大于职。p pm时 , 阳极极 化 曲线上 出现咀 显的钝化区 . 对去离 子水 中碳钢缓蚀率在 g你 %以上 . 试样表 面 光 亮如初 。 氯离子的存在 会降低硅酸钠 缓蚀剂对 碳钢的缓蚀作用 , 但 4 0 oppm 硅酸钠 溶液中含有小于s tpp。 氯离 子时 仍 有较好的缓蚀作用 。 温度 2:一 。 范围内 。 当缓蚀剂 浓 度大于4 00 p pm时 , 不 影响对碳钢的缓蚀作用 , 而且无毒价派 , 经 中子照射后生成的产物 , 其比放强 度也较 低 , 在 反 应堆工程上是很 合适的 。 夕 氧为最主要的一个 , 其 次为 硬度 、 再次为氯 离子 。 采取投加化学药剂的方法 , 选用适 当的 药剂配方能够控制高氯离子水的金属腐蚀问 题 。 采用 投加化学药 剂的方法控制冷却水 中 金属腐蚀已有 一斑 期运行的成功经验 , 但由于 氯离子对金属保护膜有一定的破坏作用 , 对 水中氯离子含量提 出 一些 限制 , 例 如美 国的 N a 豆 c。 公 司认为投加 药剂后允许水中氯离子 达 l 0 0 0mg /L , 日本泵田公司也认为 加药处 理后氯离子可边 。mg / 1 , 美国D r e w t 公司 的资料介沼 : 投人适当的药剂 后 , 水中的氯 离子即使高达6。m g / L , 金 属腐蚀遗 变也 可得到控制 , 该公司经试验 后选定 其 药刘配 方于 l 红78年在美 国下x xo n 化王厂的循环冷却 水 叮 , 使用 . 取得满意的效 果 , 不锈钢等腐蚀 问 题得到解 决 。 从试鱿结果及国外的现场运行经验表 明 , 采用投加 化学药lA J的方法能够控制高氯 离子 冷却水 “金属腐蚀问 题这一点 是 一青 定 启勺 。 核工业部某研究所利用 电化学测试 、 静 态失 重 、 钻 源幅 照等方 法 , 对去离子水中 参 考文献 中科院卜海冶金研究所 : 中性水中氯离子对碳钢和不 锈 钢腐蚀的影响 . 193选年 武汉扦沐火厂供水厂 : 冷却水中氯离 子对金属腐 蚀 的影 响及其讨策 . 9叭年 核工 业部原子能研究厂耳 : 反哎堆防 护水箱缓蚀剂的研 究 . , 93 4年 ,加月口气户气沪 户一 J、 ,、 沪 ( _ L接第3( ) 8页) 方法 得 当 , 涂料质量 可靠 , 厚度符合设t于 一要 求 , 所以 才能有 良好的涂 装效果和维持较长 的涂装寿命 。 参考 文献 结论 煤气粗是属 较庞大和 重要设备 , 与工业 生产及人 民生活息 讨息相关, 其维护保养 困 难 , 因此对涂 装方案的选 择 应十分慎重 , 宁 可一次 投资大些 , 也要选择质优的中高挡涂 料配套方案 , 事在人为 , 因此选择素质 高的 施工 队伍很重要 , 认真把好质量关 , 这样才 能减少维修次数 , 给工 厂和社会带来更大的 效益 。 化工部标准化 研 究 所 : 化学工业标准 汇编 . (下)第 - P了1、下q 。 G了后G石了IQ马1年 王 锡春荞 : 涂势技术 , (一) , 化工出版社 , 土 马38生第 f l 82 一 1,贝 到俊哲牛 : 实用涂料 涂 装手 册 , 辽 宁科 技出版 社 , l q88年 战凤昌等 : 专用 涂料 , 化工 出 版社 , 1马兄8年 , 第旅 IOb百 张文奇等 :