第五讲循环冷却水系统中金属的腐蚀及控制

1、1 1课程教学内容课程教学内容（1）循环冷却水系统中金属腐蚀机理（2）循环冷却水系统中金属腐蚀的控制（3）冷却水缓蚀剂及缓蚀机里2 2课程重点、难点课程重点、难点重点内容：循环冷却水系统中金属腐蚀的形态、控制方法；金属腐蚀机理；常用的缓蚀剂难点内容：循环冷却水中金属的腐蚀机里，冷却水缓蚀剂缓蚀机理3 3课程教学要求课程教学要求（1）熟悉解冷却水中金属腐蚀速率的表示方法及腐蚀的形态。（2）了解常用缓蚀剂和缓蚀阻垢剂的性质、合成及应用。（3）掌握冷却水中金属腐蚀的机理及影响腐蚀的因素。1 1、冷却水中系统金属腐蚀速度的表示方法、冷却水中系统金属腐蚀速度的表示方法2 2、冷却水中系统金属腐蚀的机理、

2、冷却水中系统金属腐蚀的机理3 3、冷却水中系统金属腐蚀的形态、冷却水中系统金属腐蚀的形态4 4、冷却水中系统金属腐蚀的影响因素、冷却水中系统金属腐蚀的影响因素5 5、冷却水中系统金属腐蚀的控制、冷却水中系统金属腐蚀的控制6 6、冷却水中系统用缓蚀剂、冷却水中系统用缓蚀剂第一节第一节 冷却水中金属腐蚀速度的表示方法冷却水中金属腐蚀速度的表示方法 从金属在冷却水中腐蚀的定义出发，它是指，最明显的是从金属原有状态转变成离子或化合物。 也就是说，金属在遭受水介质的腐蚀以后，也就是说，金属在遭受水介质的腐蚀以后，这些物理的、化学的、电化学的、机这些物理的、化学的、电化学的、机械的，甚至是力学性能的变化速

3、率都可以用来表示金属腐蚀械的，甚至是力学性能的变化速率都可以用来表示金属腐蚀的程度与速度的程度与速度. .第五讲第五讲 循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制腐蚀速度表达方式腐蚀速度表达方式 金属在冷却水中的腐蚀速度经常使用单位面积上和单位时间内的重量变化的重量指标、单位时间内的厚度变化的深度指标和电流指标来表示。 金属在腐蚀后生成离子或可在水中溶解的物质，则随着腐蚀的进行，金属本体重量减轻了，用腐蚀前后重量的改变量来求出腐蚀速度称为关重指标V V 表示失重腐蚀速度常用的量纲有：克/米2小时（g/m2hr），毫克/分米2天（mg/dm2day简称mdd）。如果金属

4、腐蚀产物是氧化物等难溶于水的化合物，而且能全部聚集在金属表面，则随着腐蚀的进行金属的重量增加了，这时也可用腐蚀的增重指标来表示 金属在冷却水中遭受腐蚀并且清除腐蚀产物以后，几何尺寸缩小了，对于浸入水体的某一个暴露面而言，它的厚度减薄了，单位时间内厚度的减薄量称为金属腐蚀的深度指标。表示深度指标常用的量纳有：毫米/年（mm/a）密耳/年（mPy），英寸/年（iPy）。 腐蚀速度又称为腐蚀速率或腐蚀率。腐蚀速度又称为腐蚀速率或腐蚀率。 过去广泛使用过去广泛使用mpy(mpy(密耳密耳/ /年年) )作为单位。其中的作为单位。其中的m m代表代表milmil( (密耳密耳) )，是，是千分之一千分之

5、一英寸英寸(inch)(inch)，y y则代表则代表yearyear( (年年) )，故，故mpympy这一单位的物理意义是：这一单位的物理意义是：如果金属表面各处的腐蚀是均匀的，则金属表面每年的腐蚀深如果金属表面各处的腐蚀是均匀的，则金属表面每年的腐蚀深度将是多少度将是多少. 近年来，随着近年来，随着SISI制制( (国际单位制国际单位制) )的推广，工业冷却水的推广，工业冷却水处理中，已经采用处理中，已经采用SISI制的制的mm/amm/a( (毫米毫米/ /年年) )和和um/aum/a( (微米微米/ /年年) )作为作为腐蚀速度的单位。它们的腐蚀速度的单位。它们的物理

6、意义物理意义是：是：如果金属表面各处的腐如果金属表面各处的腐蚀是均匀的，则金属表面每年的腐蚀深度将是多少蚀是均匀的，则金属表面每年的腐蚀深度将是多少mmmm或或umum。它们与它们与mpympy之间的单位换算关系如下：之间的单位换算关系如下： 金属电化学腐蚀过程中阳极反应电流ia的大小可用来表示金属的腐蚀速度，其常用量纲为：A/cm2，mA/cm2 A/cm。 根据法拉第第一定律，电流通过电解质溶液时，在两相界面上发生电化学变化物质的量与所通过的电量成正比，即： 比例常数，通过单位电量时能变化的物质量（g/C） 结合法拉第第二定律，在通过相同电量的条件下，相界面上不同物质电化学变化量与其化学当

7、量成正比，即： 等式两边同除以面积S和时间t后得到金属失重腐蚀速度V-与ia的关系式： 代入各参数的量纲后，金属失重腐蚀速度V-与ia的定量关系为 根据GB50050一95工业循环冷却水处理设计规范第条款规定： 碳钢管壁的腐蚀率宜小于， 铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀率宜小于 由于碳钢换热器和碳钢管道在冷却水系统中使用最由于碳钢换热器和碳钢管道在冷却水系统中使用最多，所以，多，所以，以碳钢作为金属的代表以碳钢作为金属的代表，讨论金属在水中的腐蚀，讨论金属在水中的腐蚀机理。机理。一、液滴试验一、液滴试验 当我们用当我们用一滴含有铁锈指示剂一滴含有铁锈指示剂( (酚酞酚酞+ +高铁氰化

8、钾高铁氰化钾) )的氯化钾溶液滴在的氯化钾溶液滴在一块已用砂纸打磨光亮的一块已用砂纸打磨光亮的碳钢试片表面碳钢试片表面上上时，如果氯化钾溶液中含有溶解氧，则可以时，如果氯化钾溶液中含有溶解氧，则可以看到看到，在淡黄色，在淡黄色液滴下面的碳钢表面上将出现许多液滴下面的碳钢表面上将出现许多蓝色的小点蓝色的小点。开始时开始时，这，这些蓝色小点的些蓝色小点的分布无规则分布无规则；一段时间后，；一段时间后，淡黄色淡黄色的溶液逐的溶液逐渐渐变为桃红变为桃红色，而色，而蓝色沉淀蓝色沉淀则将则将集中在液滴的中部集中在液滴的中部；随着时间；随着时间的推移，桃红色和蓝色逐渐加深；的推移，桃红色和蓝色逐渐加深；最后

9、最后，溶液仍保持桃红色，溶液仍保持桃红色，但液滴中部的但液滴中部的蓝色沉淀则逐渐转变为黄色沉淀蓝色沉淀则逐渐转变为黄色沉淀。第二节第二节 冷却水中金属腐蚀的机理冷却水中金属腐蚀的机理 当当试验结束时试验结束时，如果把碳钢试片用水冲洗干净并，如果把碳钢试片用水冲洗干净并用滤纸擦干，人们就会发现，在出现用滤纸擦干，人们就会发现，在出现蓝色沉淀的部位蓝色沉淀的部位上碳上碳钢试片的表面钢试片的表面发生了腐蚀发生了腐蚀，而其余部位，而其余部位( (即桃红色溶液覆即桃红色溶液覆盖的部位盖的部位) )的碳钢表面则仍保持完整和光亮。的碳钢表面则仍保持完整和光亮。 在这一试验中，液滴中部的碳钢表面在这一试验中，

10、液滴中部的碳钢表面产生蓝色沉淀产生蓝色沉淀说说明明，在腐蚀过程中，水中的，在腐蚀过程中，水中的碳钢板氧化生成亚铁离子碳钢板氧化生成亚铁离子而发生了而发生了腐蚀；而液滴四周的溶液变成腐蚀；而液滴四周的溶液变成桃红色桃红色则则说明说明了从空气中进入液了从空气中进入液滴内的滴内的氧被还原生成了氧被还原生成了OHOH- -。 由此可见由此可见，在，在有溶解氧存在有溶解氧存在的中性水或中性水溶液中，的中性水或中性水溶液中，金属腐蚀是一个氧化还原过程金属腐蚀是一个氧化还原过程。在这个过程中，。在这个过程中，金属金属( (例如铁例如铁) )发生发生氧化氧化，氧则发生还原氧则发生还原。但是这个氧化还原过程有一

11、个特点：。但是这个氧化还原过程有一个特点：金属的金属的氧化反应发生在一处氧化反应发生在一处( (阳极区阳极区) )，氧的，氧的还原反应则发生在还原反应则发生在另外的一处另外的一处( (阴极区阴极区) )。因此，金属的腐蚀是一个。因此，金属的腐蚀是一个电化学过程电化学过程。此时阳极区、阴极区、水溶液三者构成了一个此时阳极区、阴极区、水溶液三者构成了一个腐蚀电池腐蚀电池。二、冷却水中金属腐蚀的机理二、冷却水中金属腐蚀的机理1 1、碳钢的金属表面不均匀性、碳钢的金属表面不均匀性 碳钢表面由于不均匀性，存在许多微小的电极形成碳钢表面由于不均匀性，存在许多微小的电极形成微电微电池池。当与水接触时，由于。

12、当与水接触时，由于水的导电性和水中的溶解氧水的导电性和水中的溶解氧，从而产生，从而产生氧化还原的电化学腐蚀。其不均匀性的原因主要是：氧化还原的电化学腐蚀。其不均匀性的原因主要是：化学成分和金相组织不均匀化学成分和金相组织不均匀 除除铁铁以外，碳钢还含有以外，碳钢还含有碳碳及其他少量杂质，如及其他少量杂质，如锰、硅、锰、硅、硫、磷硫、磷等。其金相组织除基本组织等。其金相组织除基本组织铁素体铁素体外，还含有外，还含有渗碳体渗碳体(Fe(Fe3 3C)C)和和石墨石墨( (C)C)。它们具有不同的电极电位，石墨的最高。它们具有不同的电极电位，石墨的最高(+0.37V)(+0.37V)，铁，铁素体最低

13、素体最低(-0.44V)(-0.44V)，渗碳体电位介于二者之间。，渗碳体电位介于二者之间。电位负的成为电位负的成为微微电池的电池的阳极阳极，电位，电位正的则为阴极正的则为阴极。所以碳钢与水接触时，就形成。所以碳钢与水接触时，就形成了电位差较大的微电池，了电位差较大的微电池，铁素体为阳极铁素体为阳极，使碳钢受到腐蚀。，使碳钢受到腐蚀。应力分布不均匀应力分布不均匀 金属在机械加工过程中，由于锻打、挤压、弯曲和切金属在机械加工过程中，由于锻打、挤压、弯曲和切削等原因，使材料变形部分和加工部分产生应力集中的情况，削等原因，使材料变形部分和加工部分产生应力集中的情况，而而应力集中部位其电位较负，形成阳

14、极应力集中部位其电位较负，形成阳极。如换热管子与花板胀。如换热管子与花板胀接处容易发生腐蚀。接处容易发生腐蚀。金属表面有伤痕、裂缝金属表面有伤痕、裂缝 这些部分的电位相对于未损伤部分来说，这些部分的电位相对于未损伤部分来说，电极电位较电极电位较负负，成为微电池的阳极，因此腐蚀从这里开始。，成为微电池的阳极，因此腐蚀从这里开始。2 2、氧化还原反应、氧化还原反应 碳钢表面存在的碳钢表面存在的微电池，微电池，其其阳极阳极区，区，碳钢碳钢(Fe)(Fe)氧化氧化生成生成FeFe2+2+进入水中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子。与此同时，进入水中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子。与此同时，水中的溶

15、解水中的溶解氧氧则则在阴极在阴极区接受从阳极区流过来的两个电子，区接受从阳极区流过来的两个电子，还还原为原为OHOH- -。在水中。在水中FeFe2+2+与与OHOH- -相遇生成相遇生成白色白色的不溶物的不溶物Fe(OH)Fe(OH)2 2，碳钢，碳钢在含氧中性水中腐蚀机理见图在含氧中性水中腐蚀机理见图5252。 其电极反应可以表示为：其电极反应可以表示为： 在水中在水中 FeFe2+2+ + OH + OH- - Fe(OH) Fe(OH)2 2 若水中的若水中的溶解氧溶解氧作用下，则作用下，则Fe(OH)Fe(OH)2 2会进一步氧化会进一步氧化，生，生成成Fe(OH)Fe(OH)3 3

16、，然后进一步脱水，生成黄色锈，然后进一步脱水，生成黄色锈FeOOHFeOOH或或FeFe2 2O O3 3H H2 2O O。 由以上的金属腐蚀机理可知，由以上的金属腐蚀机理可知，造成金属腐蚀的是金属的造成金属腐蚀的是金属的阳极溶解反应阳极溶解反应。因此，金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳。因此，金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳极区，而腐蚀电池的极区，而腐蚀电池的阴极区是不腐蚀的。阴极区是不腐蚀的。 孤立的金属腐蚀时，在金属表面上同时以相等速度进行孤立的金属腐蚀时，在金属表面上同时以相等速度进行着一个阳极反应和一个阴极反应的现象，称为着一个阳极反应和一个阴极反应的现象，称为电极反应的耦合

17、电极反应的耦合。互相耦合的反应称为互相耦合的反应称为共轭反应共轭反应，而相应的腐蚀体系则称为，而相应的腐蚀体系则称为共轭体共轭体系系。在共轭体系中，。在共轭体系中，总的阳极反应与总的阴极反应速度相等总的阳极反应与总的阴极反应速度相等。此。此时，阳极反应释放的电子恰好为阴极反应所消耗，时，阳极反应释放的电子恰好为阴极反应所消耗， 金属表面没有金属表面没有电荷的积累，故电荷的积累，故其电极电位也不随时间而变化其电极电位也不随时间而变化。金属腐蚀时的电。金属腐蚀时的电极电位称为极电位称为腐蚀电位腐蚀电位。 从以上的讨论中可以看到，从以上的讨论中可以看到，在腐蚀控制中在腐蚀控制中，只要控制只要控制腐蚀

18、腐蚀过程中的阳极反应和阴极反应两者中的过程中的阳极反应和阴极反应两者中的任意一个电极反应的速度任意一个电极反应的速度，则另一个电极反应的速度也会随之而受到控制，则另一个电极反应的速度也会随之而受到控制，从而使整个腐蚀从而使整个腐蚀过程的速度受到控制。过程的速度受到控制。三、伊文思极化图三、伊文思极化图1 1、极化曲线、极化曲线 表示电极电位与表示电极电位与极化电流密度或极化电流密度或极化电流强度之间关系极化电流强度之间关系的曲线的曲线称为极化曲线，当电极称为极化曲线，当电极进行阳极极化时进行阳极极化时的极化曲线称为的极化曲线称为阳极极化曲线阳极极化曲线；当电极进行阴极极化时的极化曲线称为阴极极

19、；当电极进行阴极极化时的极化曲线称为阴极极化曲线。化曲线。2 2、伊文思极化图、伊文思极化图 如果只考虑腐蚀过程中阴极极化性能和阳极极化性能如果只考虑腐蚀过程中阴极极化性能和阳极极化性能的相对大小，可以简化地将的相对大小，可以简化地将理想极化曲线表示为直线的形式理想极化曲线表示为直线的形式，并用电流强度代替电流密度作横坐标，这样就可以得到伊文思并用电流强度代替电流密度作横坐标，这样就可以得到伊文思极化图极化图( (图图5-3)5-3) 图中纵坐标代表电极图中纵坐标代表电极电位电位E E，其上端电位为负，用，其上端电位为负，用- -E E标出标出, ,下端为正；横坐标则表下端为正；横坐标则表示电

20、流强度示电流强度I I。图中的。图中的E Ee,ae,aS S线线是是FeFe的阳极极化曲线的阳极极化曲线。它。它代表代表FeFe在阳极溶解在阳极溶解时时碳钢的电极电碳钢的电极电位随其电流强度变化的情况。位随其电流强度变化的情况。当电流强度趋于零时，它处于当电流强度趋于零时，它处于FeFe的平衡电位的平衡电位E Ee,ae,a。随着。随着FeFe的的阳极溶解的电流强度的增加，阳极溶解的电流强度的增加，其电极电位其电极电位逐渐向正的方向移逐渐向正的方向移动动。 E Ee,ke,kS S线线是水中的溶解是水中的溶解氧的阴极极化曲线氧的阴极极化曲线，代表代表O O2 2在碳钢电在碳钢电极表面进行阴极

21、还原反应时极表面进行阴极还原反应时O O2 2的阴极还原电位随其电流强度变化的的阴极还原电位随其电流强度变化的情况。当情况。当电流强度趋于零时电流强度趋于零时，它处于，它处于O O2 2的平衡电位的平衡电位E Ee,ke,k，随着电流，随着电流强度的增加，氧的阴极还原电位强度的增加，氧的阴极还原电位逐渐向负的方向移动逐渐向负的方向移动。 因为因为阳极反应的速度应等于阴极反应的速度阳极反应的速度应等于阴极反应的速度，即阳极区，即阳极区的极化电流强度的极化电流强度I Ia a应等于应等于阴极阴极区区的极化电流强度的极化电流强度I Ik k，故此时钢的阳，故此时钢的阳极极化曲线和氧的阴极极化曲线极极

22、化曲线和氧的阴极极化曲线两者相交于两者相交于S S点点。S S点的电位点的电位即为即为该金属的腐蚀电位该金属的腐蚀电位E Ec c，S S点的电流强度即为该金属的点的电流强度即为该金属的腐蚀电流强度腐蚀电流强度I Ic c。在在腐蚀电位腐蚀电位E Ec c时，则有时，则有 I Ia a I Ik k I Ic c 再用阳极区的面积再用阳极区的面积A A除以除以I Ic c，即可即可得得到到表征腐蚀速度的腐蚀表征腐蚀速度的腐蚀电流密度电流密度i ic c。 在讨论缓蚀剂的机理时，将要用到伊文思极化图。在讨论缓蚀剂的机理时，将要用到伊文思极化图。 通过仔细观察腐蚀试样或损坏设备的金属腐蚀形态，根通

23、过仔细观察腐蚀试样或损坏设备的金属腐蚀形态，根据金属腐蚀理论的知识，再配合一些其他的方法，人们常常能找据金属腐蚀理论的知识，再配合一些其他的方法，人们常常能找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀问题的措施。出产生腐蚀的原因和解决腐蚀问题的措施。一、均匀腐蚀一、均匀腐蚀 又称又称全面腐蚀或普通腐蚀全面腐蚀或普通腐蚀。其一般。其一般特点是特点是腐蚀过程在金腐蚀过程在金属的全部暴露表面上均匀地进行属的全部暴露表面上均匀地进行。金属逐渐变薄，最后被破坏。金属逐渐变薄，最后被破坏。 对碳钢而言，均匀腐蚀主要对碳钢而言，均匀腐蚀主要发生在低发生在低pHpH的酸性溶液中的酸性溶液中。例如例如，换热器用换热器用盐酸、硝

24、酸或硫酸等盐酸、硝酸或硫酸等无机酸无机酸进行进行化学清洗时化学清洗时，如如果没有果没有在这些酸中在这些酸中添加适当的缓蚀剂添加适当的缓蚀剂，则碳钢将发生明显的均匀，则碳钢将发生明显的均匀腐蚀。腐蚀。实际危害并不大实际危害并不大，只要设备有足够的厚度，就可以保证一，只要设备有足够的厚度，就可以保证一定的使用寿命。定的使用寿命。第三节第三节 冷却水中金属腐蚀的形态冷却水中金属腐蚀的形态二、电偶腐蚀二、电偶腐蚀 又称又称双金属腐蚀双金属腐蚀或或接触腐蚀接触腐蚀。 当两种不同的金属浸在导电性的水溶液中时，两种金属当两种不同的金属浸在导电性的水溶液中时，两种金属之间通常存在着电位差。如果这些金属互相接触

25、或用导线连接，之间通常存在着电位差。如果这些金属互相接触或用导线连接，则该电位差就会驱使电子在它们之间流动，从而形成一个腐蚀电则该电位差就会驱使电子在它们之间流动，从而形成一个腐蚀电池。与不接触时相比，池。与不接触时相比，耐蚀性较差的金属耐蚀性较差的金属( (即电位较低的金属即电位较低的金属) )在在接触后腐蚀速度通常会增加接触后腐蚀速度通常会增加，而耐蚀性较好的金属而耐蚀性较好的金属( (即电位较高的即电位较高的金属金属) )在接触后腐蚀速度将下降在接触后腐蚀速度将下降。 例如，例如，换热器中换热器中黄铜换热管和碳钢管板或钢制水室之间黄铜换热管和碳钢管板或钢制水室之间在冷却水中发生的在冷却水

26、中发生的腐蚀腐蚀。在腐蚀过程中，。在腐蚀过程中，被加速腐蚀的是很厚的被加速腐蚀的是很厚的钢制管板或水室钢制管板或水室，而不是薄的铜管。由于钢制管板或水室的壁较，而不是薄的铜管。由于钢制管板或水室的壁较厚，因而仍可长期使用。厚，因而仍可长期使用。三、缝隙腐蚀三、缝隙腐蚀 常与孔穴常与孔穴、垫片底面垫片底面、搭接缝、表面沉积物、金属的腐、搭接缝、表面沉积物、金属的腐蚀产物以及螺帽、蚀产物以及螺帽、铆钉帽下缝隙内积存的少量静止溶液有关铆钉帽下缝隙内积存的少量静止溶液有关。因。因此称作缝隙腐蚀，此称作缝隙腐蚀，又称垢下腐蚀、沉积腐蚀、垫片腐蚀又称垢下腐蚀、沉积腐蚀、垫片腐蚀等。等。 一条缝隙要成为腐蚀

27、部位，必须宽到液体能流入，但又一条缝隙要成为腐蚀部位，必须宽到液体能流入，但又必须窄到液体保持静止状态，所以，必须窄到液体保持静止状态，所以，缝隙腐蚀常发生在缝隙腐蚀常发生在0.10.2mm0.10.2mm的窄缝处。的窄缝处。 例如，例如，循环冷却水系统中碳钢换热器中沉积物下面金属循环冷却水系统中碳钢换热器中沉积物下面金属的腐蚀。的腐蚀。又如又如，冷却水系统腐蚀监测装置中夹牢碳钢试片用的螺，冷却水系统腐蚀监测装置中夹牢碳钢试片用的螺帽及垫片下缝隙内碳钢表面发生的腐蚀。帽及垫片下缝隙内碳钢表面发生的腐蚀。 金属和非金属接触的表而之间的缝隙也能引起缝隙腐蚀，金属和非金属接触的表而之间的缝隙也能引起

28、缝隙腐蚀，例如使用垫片时的情况。例如使用垫片时的情况。缝隙腐蚀的机理缝隙腐蚀的机理是：是： 在缝隙中，金属在缝隙中，金属M M生成金属离子生成金属离子M M2+2+，而氧则由于缝隙，而氧则由于缝隙中溶液对流不畅而贫化，故中溶液对流不畅而贫化，故氧的还原反应主要是在缝隙之外氧氧的还原反应主要是在缝隙之外氧容易到达的阴极区进行容易到达的阴极区进行。这样，在。这样，在缝隙溶液中就有了过剩的正缝隙溶液中就有了过剩的正电荷电荷。这些正电荷。这些正电荷需要带负电的需要带负电的ClCl- -迁移到缝隙中去迁移到缝隙中去，以保持，以保持电中性。电中性。结果缝隙内金属氯化物的浓度增加结果缝隙内金属氯化物的浓度增

29、加。然后，。然后，金属氯化金属氯化物水解物水解，生成不溶性的金属氢氧化物沉淀和可溶性的盐酸；，生成不溶性的金属氢氧化物沉淀和可溶性的盐酸； 盐酸是强电解质，它在水中全部电离为盐酸是强电解质，它在水中全部电离为H H+ +和和CICI。这些。这些H H+ +和和ClCl会加速多数金属和合金的溶解会加速多数金属和合金的溶解( (腐蚀腐蚀) )。 凡是耐蚀性依靠氧化膜或钝化膜的金属或合金，例如凡是耐蚀性依靠氧化膜或钝化膜的金属或合金，例如不锈钢和碳钢，特别容易遭受缝隙腐蚀。不锈钢和碳钢，特别容易遭受缝隙腐蚀。四、孔蚀四、孔蚀(P169)(P169) 又称为又称为点蚀点蚀或或坑蚀坑蚀。是在金属表面上。

30、是在金属表面上产生小孔的一种极产生小孔的一种极为局部的腐蚀形态为局部的腐蚀形态。孔的直径可大可小，但多数都比较小。有些。孔的直径可大可小，但多数都比较小。有些蚀孔孤立地存在；有些蚀孔则紧凑在一起，像一片粗糙的表面。蚀孔孤立地存在；有些蚀孔则紧凑在一起，像一片粗糙的表面。 孔蚀是孔蚀是破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一破坏性和隐患性最大的腐蚀形态之一。它是一种。它是一种局部的但是剧烈局部的但是剧烈的腐蚀形态，蚀孔通常往的腐蚀形态，蚀孔通常往重力方向生长重力方向生长，使设备，使设备短时间穿孔破坏以及随之而来的泄漏，使人措手不及。而短时间穿孔破坏以及随之而来的泄漏，使人措手不及。而发现蚀发现蚀孔又很困

31、难孔又很困难，因为蚀孔既小，通常又被腐蚀产物或沉积物覆盖着。，因为蚀孔既小，通常又被腐蚀产物或沉积物覆盖着。 对于碳钢而言，孔蚀对于碳钢而言，孔蚀主要发生在中性的腐蚀性介质中主要发生在中性的腐蚀性介质中。例如，在未采取防腐措施的敞开式循环冷却水系统中。例如，在未采取防腐措施的敞开式循环冷却水系统中。 实例，实例，在碳钢换热器冷却水侧的管壁表面和管板上，可在碳钢换热器冷却水侧的管壁表面和管板上，可以看到许多由孔蚀产生的腐蚀产物及其下面的蚀孔。以看到许多由孔蚀产生的腐蚀产物及其下面的蚀孔。孔蚀的机理孔蚀的机理： 孔蚀是金属溶解的一种独特形式。蚀孔中金属的阳极溶解是一种自催化过程。铁在蚀孔内溶解，生

32、成Fe2+，引起蚀孔内产生过量的正电荷，结果使Cl迁移到蚀孔中以维持溶液的电中性。因此，蚀孔内有高浓度的FeCl2。FeCl2水解产生高浓度的H+和Cl； H+和Cl能促进多数金属和合金的溶解，且整个过程随时间而加速。由于氧在蚀孔溶液中的浓度实际等于零，所以溶解氧的阴极还原过程是在蚀孔附近的表面上进行的，故这部分表面不受腐蚀。 大多数孔蚀和卤素离子有关。其中影响最大的是氯离子、溴离子和次氯酸根离子。所以许多不锈钢在海水和其他氯化物溶液中有强烈产生孔蚀和缝隙腐蚀的倾向。五、选择性腐蚀五、选择性腐蚀 又称为又称为选择性浸出选择性浸出，是从一种固体金属中有选择性地除去，是从一种固体金属中有选择性地除

33、去其中一种元素的腐蚀。其中一种元素的腐蚀。最常见最常见的选择性腐蚀的选择性腐蚀是是黄铜管的脱锌黄铜管的脱锌。 普通黄铜含普通黄铜含锌锌约约3030，铜，铜约约7070。黄铜脱锌时黄铜脱锌时从原来的黄从原来的黄色变为红色或钢的颜色色变为红色或钢的颜色。 黄铜脱锌一般有黄铜脱锌一般有两类两类：一类是：一类是均匀型或层型脱锌均匀型或层型脱锌，多发生多发生于高锌黄铜于高锌黄铜，且总是发生在，且总是发生在酸性介质中；酸性介质中；另一类是另一类是局部型或塞型局部型或塞型脱锌脱锌，多发生于低锌黄铜和中性、碱性或微酸性介质中。对于冷，多发生于低锌黄铜和中性、碱性或微酸性介质中。对于冷却水，海水中易产生均匀型脱

34、锌，淡水中易产生局部性脱锌。却水，海水中易产生均匀型脱锌，淡水中易产生局部性脱锌。 黄铜脱锌的机理黄铜脱锌的机理目前有两种理论：目前有两种理论：一种一种认为，由于认为，由于锌比铜锌比铜活泼活泼，脱锌是黄铜表面层中的，脱锌是黄铜表面层中的锌发生选择性溶解锌发生选择性溶解，而铜则仍留在，而铜则仍留在黄铜的表面层中；黄铜的表面层中；另一种另一种认为，认为，铜和锌一起溶解铜和锌一起溶解，之后锌离子留，之后锌离子留在溶液中，而在溶液中，而铜则镀回铜则镀回到黄铜的到黄铜的基体上基体上。六、磨损腐蚀六、磨损腐蚀 又称又称冲击腐蚀冲击腐蚀、冲刷腐蚀或磨蚀冲刷腐蚀或磨蚀，是由于腐蚀性流体，是由于腐蚀性流体和金属

35、表面间的相对运动引起的金属加速破坏和腐蚀。还包括和金属表面间的相对运动引起的金属加速破坏和腐蚀。还包括机械磨耗和磨损作用。此时，金属先以溶解的离子状态脱离表机械磨耗和磨损作用。此时，金属先以溶解的离子状态脱离表面或先生成固态腐蚀产物，之后受机械冲刷作用而脱离金属表面或先生成固态腐蚀产物，之后受机械冲刷作用而脱离金属表面。面。 实例实例：在冷却水系统中，泵的叶轮、凝汽器中冷却水入：在冷却水系统中，泵的叶轮、凝汽器中冷却水入口处铜管的端部、挡板和折流板等处常遭到冲刷腐蚀。口处铜管的端部、挡板和折流板等处常遭到冲刷腐蚀。 磨损腐蚀的磨损腐蚀的外表特征外表特征是：腐蚀的部位是：腐蚀的部位呈槽、沟、波纹

36、和呈槽、沟、波纹和山谷形山谷形，还常常显示，还常常显示有方向性有方向性。许多金属，例如铝、不锈钢和。许多金属，例如铝、不锈钢和碳钢的耐蚀性是依靠生成某些表面膜碳钢的耐蚀性是依靠生成某些表面膜( (钝化膜钝化膜) )。当这些保护性。当这些保护性表面膜受到破坏或磨损后，金属或合金的腐蚀就以高速进行，表面膜受到破坏或磨损后，金属或合金的腐蚀就以高速进行，形成磨损腐蚀，见图形成磨损腐蚀，见图5-45-4。图图5-4 5-4 冷却水中冷凝器管壁的磨损腐蚀冷却水中冷凝器管壁的磨损腐蚀 磨损腐蚀与磨损腐蚀与表面膜、流速、湍流、冲击、金属或合金的表面膜、流速、湍流、冲击、金属或合金的性质等因素有关。性质等因素

37、有关。 比如比如钛钛是活泼金属，但由于它生成的是活泼金属，但由于它生成的TiOTiO2 2保护膜很稳定，保护膜很稳定，故钛对海水、氯化物溶液都有良好的耐腐蚀性。但增加流速，特故钛对海水、氯化物溶液都有良好的耐腐蚀性。但增加流速，特别是在流速很高的情况下，一般会使磨损腐蚀加剧。如果材料原别是在流速很高的情况下，一般会使磨损腐蚀加剧。如果材料原来的耐蚀性能较好，则耐磨损腐蚀性能较好。来的耐蚀性能较好，则耐磨损腐蚀性能较好。七、应力腐蚀破裂七、应力腐蚀破裂 是指由是指由拉应力和特定腐蚀介质的共同作用拉应力和特定腐蚀介质的共同作用而引起金属或而引起金属或合金的破裂。其合金的破裂。其特点特点是，是，大部

38、分表面未遭破坏，只是一部分细裂大部分表面未遭破坏，只是一部分细裂纹穿透金属或合金内部纹穿透金属或合金内部。能在常用的设计应力范围之内发生，因。能在常用的设计应力范围之内发生，因此后果严重。此后果严重。 应力腐蚀破裂的应力腐蚀破裂的重要变量重要变量是温度、溶液成分、金属或合是温度、溶液成分、金属或合金的成分、应力和金属结构。金的成分、应力和金属结构。 实例实例：电厂凝汽器黄铜管拉制后应力未消除时发生的腐：电厂凝汽器黄铜管拉制后应力未消除时发生的腐蚀。蚀。 应力腐蚀破裂的应力腐蚀破裂的裂纹外貌是脆性机械断裂裂纹外貌是脆性机械断裂。应力腐蚀破。应力腐蚀破裂有裂有晶间破裂和穿晶破裂晶间破裂和穿晶破裂两

39、种。晶间破裂沿晶界进行，而穿晶破两种。晶间破裂沿晶界进行，而穿晶破裂的扩展则没有明显的择优晶界。裂的扩展则没有明显的择优晶界。 应力腐蚀破裂的应力腐蚀破裂的方向一般与作用应力的方向垂直方向一般与作用应力的方向垂直。 应力的来源应力的来源有：外加应力、残余应力、焊接应力以及有：外加应力、残余应力、焊接应力以及腐蚀产物产生的应力。应力增大，产生破裂的时间缩短。腐蚀产物产生的应力。应力增大，产生破裂的时间缩短。 浸在浸在干湿交替状态干湿交替状态的合金的合金比单相水溶液比单相水溶液中腐蚀中腐蚀严重严重。例例如如，有一个由不锈钢锻造的、壁厚，有一个由不锈钢锻造的、壁厚50mm50mm的高压釜，间歇作业，

40、的高压釜，间歇作业，仅运行了几次，外表就显示出许多裂纹。原来该高压釜表面是仅运行了几次，外表就显示出许多裂纹。原来该高压釜表面是用自来水冷却的，每次运行后，冷却水夹套系统内的水都排放用自来水冷却的，每次运行后，冷却水夹套系统内的水都排放掉，沾在高压釜表面的水珠干后，氯化物就浓集了。掉，沾在高压釜表面的水珠干后，氯化物就浓集了。 应力腐蚀破裂的应力腐蚀破裂的发展发展可以分为三个阶段：可以分为三个阶段：(P177)(P177)(1)(1)裂纹的形成裂纹的形成 腐蚀对裂纹的最初形成起着主要作用，应力腐蚀对裂纹的最初形成起着主要作用，应力腐蚀的裂纹一腐蚀的裂纹一般是从蚀孔底部开始的般是从蚀孔底部开始的

41、；(2)(2)裂纹的扩展裂纹的扩展 在裂纹的前沿存在着高应力，而拉应力的作在裂纹的前沿存在着高应力，而拉应力的作用对于撕裂保护膜十分重要，裂纹端部保护膜受到破坏和不能用对于撕裂保护膜十分重要，裂纹端部保护膜受到破坏和不能修复，使裂纹得以继续扩展。修复，使裂纹得以继续扩展。(3)(3)断裂断裂 裂纹扩展时，金属受力的截面积减小裂纹扩展时，金属受力的截面积减小, ,单位截面上单位截面上承受的拉应力增大，直至断裂。承受的拉应力增大，直至断裂。 不同冷却水系统金属的腐蚀形态和腐蚀速度是不同的。不同冷却水系统金属的腐蚀形态和腐蚀速度是不同的。为此，需要了解影响腐蚀的各种因素，知道哪些因素是促进腐为此，需

42、要了解影响腐蚀的各种因素，知道哪些因素是促进腐蚀的，哪些因素是可以抑制腐蚀的，从而设法避开不利的因素，蚀的，哪些因素是可以抑制腐蚀的，从而设法避开不利的因素，利用有利的因素，以减轻和防止冷却水中金属设备的腐蚀。利用有利的因素，以减轻和防止冷却水中金属设备的腐蚀。 冷却水中金属换热设备腐蚀的影响因素很多，概括起冷却水中金属换热设备腐蚀的影响因素很多，概括起来可以分为来可以分为化学因素化学因素、物理因素物理因素和和微生物因素微生物因素。本章仅讨论其。本章仅讨论其中的一些化学因素和物理因素，微生物方面的因素在第六章中中的一些化学因素和物理因素，微生物方面的因素在第六章中进行讨论。进行讨论。第四节第四

43、节 冷却水中金属腐蚀的影响因素冷却水中金属腐蚀的影响因素一、一、pHpH值值 pHpH值对金属腐蚀速度的影响往往值对金属腐蚀速度的影响往往取决于该金属的氧取决于该金属的氧化物在水中的溶解度对化物在水中的溶解度对pHpH值的依赖关系值的依赖关系。因为耐蚀性能与其。因为耐蚀性能与其表面上的氧化膜的性能密切相关。表面上的氧化膜的性能密切相关。 若该金属的若该金属的氧化物溶于酸氧化物溶于酸性水溶液性水溶液而不溶于碱而不溶于碱性水性水溶液，例如溶液，例如镍、铁、镁镍、铁、镁等，等，则则该金属在该金属在低低pHpH值值(4.3)(4.3)时就时就腐腐蚀得快蚀得快一些；一些；高高pHpH值值时就时就腐蚀得慢

44、腐蚀得慢一些。一些。 4.3pH9.04.3pH9.0，腐，腐蚀速度受蚀速度受pHpH之影响不大；之影响不大； 有些金属的氧化物有些金属的氧化物既溶于酸既溶于酸性水溶液中，性水溶液中，又溶于碱又溶于碱性水溶液中，被称为两性氧化物，该金属被称为性水溶液中，被称为两性氧化物，该金属被称为两性金属两性金属，例如例如铝、锌、铅和锡铝、锌、铅和锡。在。在中间的中间的pHpH值范围内值范围内具有最高的腐蚀具有最高的腐蚀稳定性，稳定性，pH4.3pH10pH10腐蚀快。腐蚀快。( (见教材见教材p179p179图图3-143-14，3-15)3-15)二、阴离子二、阴离子 水中不同的阴离子在增加金属蚀速度方

45、面具有以下顺序：水中不同的阴离子在增加金属蚀速度方面具有以下顺序： 冷却水中的冷却水中的ClCl、BrBr、I I等活性离子能破坏碳钢、不等活性离子能破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，增加增加其其腐蚀腐蚀反应的阳极反应的阳极过程过程速度，引起金属的局部腐蚀速度，引起金属的局部腐蚀。 水中的水中的铬酸根、亚硝酸根、硅酸根和磷酸根铬酸根、亚硝酸根、硅酸根和磷酸根等阴离子等阴离子则对钢有则对钢有缓蚀缓蚀作用，其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。作用，其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。 三、络合剂三、络合剂 又称配体，冷却水中常遇到的络合剂有：又称配体，冷却水中

46、常遇到的络合剂有：NHNH3 3、CNCN、EDTAEDTA和和ATMPATMP等。它们等。它们能与水中的金属离子能与水中的金属离子( (例如铜离子例如铜离子) )生成可溶生成可溶性的络离子性的络离子( (配离子配离子) )，使，使水中金属离子水中金属离子的游离的游离浓度降低浓度降低，金属的，金属的电极电位降低，从而电极电位降低，从而使金属的腐蚀速度增加使金属的腐蚀速度增加。例如，冷却水中有。例如，冷却水中有氨存在时，能与铜离子生成稳定的氨存在时，能与铜离子生成稳定的铜氨络离子铜氨络离子Cu(NHCu(NH3 3) )4 42+2+而使铜加而使铜加速溶解。速溶解。四、硬度四、硬度 水中含有水中

47、含有一一定浓度的钙、镁离子定浓度的钙、镁离子时，形成致密坚硬的水时，形成致密坚硬的水垢可起保护层的作用，垢可起保护层的作用，减缓碳钢腐蚀减缓碳钢腐蚀，故，故软水比硬水腐蚀性强软水比硬水腐蚀性强。 钙、镁离子钙、镁离子浓度过高时浓度过高时，会与水中的碳酸根、磷酸根或，会与水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根生成多种水垢，若沉积在金属表面不均匀则引起硅酸根生成多种水垢，若沉积在金属表面不均匀则引起垢下腐蚀垢下腐蚀。五、金属离子五、金属离子 冷却水中的冷却水中的碱金属离子碱金属离子，例如，例如NaNa+ +和和K K+ +，对对金属和合金金属和合金的的腐蚀速度没有明显腐蚀速度没有明显或直接的或直接的影响影响

48、。 铜、银、铅等铜、银、铅等重金属重金属离子离子在冷却水中在冷却水中对钢、铝、镁、锌对钢、铝、镁、锌这几种常用金属起这几种常用金属起有害有害作用。因为它们标准电极电位高，在水作用。因为它们标准电极电位高，在水中通过中通过置换作用置换作用，以小阴极的形式析出在金属表面，形成微电，以小阴极的形式析出在金属表面，形成微电池而池而引起基体金属的腐蚀引起基体金属的腐蚀，称析出腐蚀。，称析出腐蚀。 在在酸性酸性溶液中溶液中，FeFe3+3+是一种阴极反应加速剂是一种阴极反应加速剂。某些矿。某些矿物水具有强烈的腐蚀性，其原因就在于此。在物水具有强烈的腐蚀性，其原因就在于此。在中性中性溶液中溶液中，FeFe2

49、+2+可抑制铜和铜合金的腐蚀可抑制铜和铜合金的腐蚀。 ZnZn2+2+对钢有缓蚀作用，对钢有缓蚀作用，故锌盐被广泛用作冷却水缓蚀故锌盐被广泛用作冷却水缓蚀剂。剂。六、溶解性气体六、溶解性气体1 1、氧、氧 氧对钢铁的腐蚀有氧对钢铁的腐蚀有两个作用两个作用：浓度低时，参加阴极反应，：浓度低时，参加阴极反应，加速腐蚀；浓度高时，在金属表面形成氧化膜，抑制腐蚀。所以，加速腐蚀；浓度高时，在金属表面形成氧化膜，抑制腐蚀。所以，在在中性或微碱性溶液中中性或微碱性溶液中，腐蚀速度先随溶解氧浓度增加而增加，腐蚀速度先随溶解氧浓度增加而增加，过了临界点，随溶解氧浓度升高而下降过了临界点，随溶解氧浓度升高而下降

50、( (形成氧化膜形成氧化膜) )。但。但pH7pH7时时，溶解氧不会在碳钢表面形成氧化膜，无溶解氧临界点值，氧越多，溶解氧不会在碳钢表面形成氧化膜，无溶解氧临界点值，氧越多，腐蚀速度越快。腐蚀速度越快。 氧对腐蚀性的影响随金属而变化。氧对腐蚀性的影响随金属而变化。(1)(1)钢铁钢铁 在水对钢铁的腐蚀过程中，溶解氧的浓度是控制因在水对钢铁的腐蚀过程中，溶解氧的浓度是控制因素。素。P183P183图图3-183-18中示出了淡水中低碳钢的腐蚀速度与氧含量和温中示出了淡水中低碳钢的腐蚀速度与氧含量和温度间的关系。由图中可见，在实验的温度和氧含量的范围内，度间的关系。由图中可见，在实验的温度和氧含量

51、的范围内，低低碳钢的腐蚀速度随氧含量的增加而增加。碳钢的腐蚀速度随氧含量的增加而增加。(2)(2)铜和铜合金铜和铜合金 其腐蚀速度较低。在很软的水中，氧和二氧其腐蚀速度较低。在很软的水中，氧和二氧化碳含量高时，能使铜的腐蚀速度增加。化碳含量高时，能使铜的腐蚀速度增加。(3)(3)铝铝 铝的表面在水中有生成氧化膜的倾向，甚至在没有溶铝的表面在水中有生成氧化膜的倾向，甚至在没有溶解氧时也是如此。在铝腐蚀过程中，氧并不是一种腐蚀促进剂。解氧时也是如此。在铝腐蚀过程中，氧并不是一种腐蚀促进剂。2 2、二氧化碳、二氧化碳 一方面一方面，当，当COCO2 2含量高时，不易生成碳酸钙沉淀，使碳钢含量高时，不

52、易生成碳酸钙沉淀，使碳钢表面易受腐蚀；表面易受腐蚀；另一方面另一方面， COCO2 2溶于冷却水中，生成碳酸或碳酸溶于冷却水中，生成碳酸或碳酸氢盐，水的酸性增加，有助于氢的析出和金属表面膜的溶解破坏。氢盐，水的酸性增加，有助于氢的析出和金属表面膜的溶解破坏。总的来说，没有氧影响的明显。总的来说，没有氧影响的明显。 没有氧存在时，溶没有氧存在时，溶解状态二氧化碳解状态二氧化碳的存在的存在会引起钢和会引起钢和铜的腐蚀铜的腐蚀，但，但不会引起铝的腐蚀不会引起铝的腐蚀。3 3、氨、氨 氨多在工艺系统泄漏时进入冷却水中，例如合成氨厂。氨多在工艺系统泄漏时进入冷却水中，例如合成氨厂。当冷却水中当冷却水中存

53、在氧化剂时存在氧化剂时，氨就选择性地，氨就选择性地腐蚀铜腐蚀铜，生成可溶性，生成可溶性的四氨合铜络离子的四氨合铜络离子Cu(NHCu(NH3 3) )4 42+2+。 冷却水中的冷却水中的氨对铝和碳钢都没有腐蚀性氨对铝和碳钢都没有腐蚀性。4 4、硫化氢、硫化氢 是能够进入冷却水系统中的是能够进入冷却水系统中的最有害的气体之一最有害的气体之一。它是由。它是由于工艺过程污染、大气污染、有机体污染而进入的，或者是由于工艺过程污染、大气污染、有机体污染而进入的，或者是由于硫酸盐还原菌还原水中的硫酸盐后生成的。于硫酸盐还原菌还原水中的硫酸盐后生成的。 硫化氢硫化氢会加速铜、钢和合金钢的腐蚀会加速铜、钢和

54、合金钢的腐蚀，尤其是加速凝汽，尤其是加速凝汽器铜合金管的点蚀。在水中生成器铜合金管的点蚀。在水中生成FeSFeS沉淀，对金属铁来说成为阴沉淀，对金属铁来说成为阴极，铁为阳极，形成电偶腐蚀。但硫化氢极，铁为阳极，形成电偶腐蚀。但硫化氢对铝没有腐蚀性对铝没有腐蚀性。5 5、二氧化硫、二氧化硫 循环冷却水系统中的循环冷却水系统中的喷淋式冷却塔喷淋式冷却塔在运行过程中，会在运行过程中，会吸收工业性大气中的吸收工业性大气中的SOSO2 2。溶解的溶解的SOSO2 2会降低水的会降低水的PHPH值，增加它值，增加它对金属的腐蚀性对金属的腐蚀性。 6 6、氯、氯 氯是控制冷却水中微生物生长最常用的杀生剂。氯

55、进入氯是控制冷却水中微生物生长最常用的杀生剂。氯进入水中后，水解生成盐酸和次氯酸：水中后，水解生成盐酸和次氯酸： 因此，氯会因此，氯会降低冷却水的降低冷却水的pHpH值值，增加水的腐蚀性增加水的腐蚀性。同时，。同时，生成的生成的氯离子促进碳钢、不锈钢、铝等金属或合金的局部腐蚀氯离子促进碳钢、不锈钢、铝等金属或合金的局部腐蚀( (孔蚀、缝隙腐蚀孔蚀、缝隙腐蚀) )，还会对某些氧化性保护膜的形成起阻滞、还会对某些氧化性保护膜的形成起阻滞、破坏作用破坏作用。所以，循环冷却水中要求氯离子浓度。所以，循环冷却水中要求氯离子浓度500mg/L500mg/L。七、酸、碱、盐的浓度七、酸、碱、盐的浓度 多数金

56、属多数金属在非氧化性酸在非氧化性酸( (例如盐酸例如盐酸) )中中，随着，随着酸浓度的增酸浓度的增加加，腐蚀加剧腐蚀加剧；在；在氧化性酸氧化性酸( (例如硝酸、浓硫酸例如硝酸、浓硫酸) )中中，则随着浓度，则随着浓度的增加，的增加，腐蚀速度有一个最高值腐蚀速度有一个最高值。当浓度超过一定数值以后，金。当浓度超过一定数值以后，金属表面生成保护膜，腐蚀速度下降。属表面生成保护膜，腐蚀速度下降。 稀碱溶液中金属的腐蚀产物是稀碱溶液中金属的腐蚀产物是不易溶解的不易溶解的氢氧化物氢氧化物，对，对金属金属有保护作用有保护作用。但如果。但如果碱的浓度增加或温度升高碱的浓度增加或温度升高，则，则某些某些金属金

57、属的的氢氧化物将会溶解氢氧化物将会溶解( (如如FeFe、Al)Al)，腐蚀速度又增大腐蚀速度又增大。 水中水中含盐量多含盐量多，电导率大，电子传递快，电导率大，电子传递快，腐蚀加剧腐蚀加剧。在。在不具有氧化性和缓蚀作用的不具有氧化性和缓蚀作用的中性盐水溶液中中性盐水溶液中，腐蚀速度，腐蚀速度- -浓度曲浓度曲线上有一最高点。低浓度范围内，浓度的增加，导电性增加，腐线上有一最高点。低浓度范围内，浓度的增加，导电性增加，腐蚀速度增大；当超过某个浓度后，由于溶解氧浓度减小，腐蚀速蚀速度增大；当超过某个浓度后，由于溶解氧浓度减小，腐蚀速度下降。度下降。八、悬浮固体八、悬浮固体 冷却水中往往存在由泥土

58、、砂粒、尘埃、腐蚀产物、水冷却水中往往存在由泥土、砂粒、尘埃、腐蚀产物、水垢、微生物粘泥等不溶性物质组成的悬浮物。垢、微生物粘泥等不溶性物质组成的悬浮物。 这些悬浮物这些悬浮物在在冷却水的冷却水的低流速部位低流速部位，容易生成不均匀的，容易生成不均匀的疏松的沉积层，沉积层下面的金属和周围的金属形成浓差电池，疏松的沉积层，沉积层下面的金属和周围的金属形成浓差电池，引起垢下腐蚀。引起垢下腐蚀。 当冷却水的当冷却水的流速过高时流速过高时，这些悬浮物的颗粒容易，这些悬浮物的颗粒容易对硬度对硬度较低的金属或合金较低的金属或合金( (例如凝汽器中的黄铜管例如凝汽器中的黄铜管) )产生磨损腐蚀产生磨损腐蚀。

59、所以，。所以，应适当控制冷却水的浊度。应适当控制冷却水的浊度。 九、流速九、流速 在淡水中，金属的腐蚀主要是耗氧腐蚀。因此在淡水中，金属的腐蚀主要是耗氧腐蚀。因此在流速在流速较低较低时，时，腐蚀速度随水流速的增加而增加腐蚀速度随水流速的增加而增加。因为流速增加，水。因为流速增加，水携带到金属表面的溶解氧的流量随之增加。当水的携带到金属表面的溶解氧的流量随之增加。当水的流速足够高流速足够高时时，足量的氧足量的氧到达金属表面，到达金属表面，使金属部分使金属部分或全部或全部钝化钝化。如果钝。如果钝化发生，化发生，腐蚀速度下降腐蚀速度下降。 如果水的如果水的流速继续增加流速继续增加，这时，这时水对水对

60、金属表面上金属表面上钝化膜钝化膜的冲击腐蚀将使金属的腐蚀速度重新增大的冲击腐蚀将使金属的腐蚀速度重新增大。 对氯离子浓度高的对氯离子浓度高的海水海水，流，流速增加，腐蚀速度总是加速增加，腐蚀速度总是加快快的。因为海水在任何流速下都不会发生金属钝化。的。因为海水在任何流速下都不会发生金属钝化。十、电偶十、电偶 在冷却水系统中，不同金属或合金材料间的接触或连在冷却水系统中，不同金属或合金材料间的接触或连接常常是不可避免的，尤其在复杂的设备或成套的装置中。接常常是不可避免的，尤其在复杂的设备或成套的装置中。发发生连接的两种生连接的两种( (或两种以上或两种以上) )的金属的金属或合金，或合金，如如果