Коррозия
Коррозия – обычный способ превращения обработанных металлов, например стали, меди и цинка, в их первоначальное окисленное состояние. Этот процесс происходит в системах, где находятся проводник (металлическая поверхность), электролит (вода) и поляризация (катод и анод); благодаря изменению типа и/или структуры металла ( рисунок10).
Рисунок 10 – Коррозия металла
Параметры, влияющие на коррозию:
низкий рН;
наличие различных металлов, составляющие гальванические пары;
высокая температура, увеличивающая скорость процесса коррозии и в некоторых случаях изменяющая структуру металла;
высокое содержание соли, повышающее электропроводимость воды;
растворенные газы, например:
кислород, поляризующий катод группами
,
который вызывает язвенную коррозию:
2
Н2
+ О2
2
Н2О
+ О2
+4е-
4
(11)
диоксид углерода, вызывающая общую коррозию:
Н2
+ СО2
Н+
+
2Н+
+
(12)
Н2S («кислая», сероводородная) коррозия:
Н2S
+ 2 Н2О
+
2Н3О+,
+
Fe++
FeS
(13)
скорость воды и высокое содержание взвешенных частиц:
высокая скорость вызывает эрозионную коррозию
низкая скорость вызывает отложения
В результате этих факторов в системе могут появиться утечки, приводящие к загрязнению воды или технологической среды, к серьезным эксплуатационным нарушениям и дорогостоящим ремонтам и замене оборудования [8].
Образование солей
Отложение представляют собой твердый осадок солей, первоначально растворенных в воде, которые отлагаются на металлических и других поверхностях.
Отложения солей могут быть различного происхождения:
примеси обыкновенной воды отлагаются в виде:
карбоната кальция (СаСО3), наиболее распространенного, который можно рассчитать заранее, используя индексы насыщения (см. таблицу 13)
сульфат кальция (СаSО4)
силикаты (SiO2)
силикат магния (MgSiO3) и гидроксид магния (Mg(OH)2)
не так часто тоже встречаются: MgCO3, BaSO4, SrSO4, CaF2;
коррозия является причиной образования отложений (продуктов коррозии): FeO, Fe2O3, FeS;
неподходящая или неконтролированная обработка оборотной воды может вызвать осаждение цинка фосфатов в виде: Zn(OH)2, Zn3(PO4)2, Ca3(PO4)2.
Типичным примером неконтролированной обработки воды с помощью неорганических фосфатов является образование совместных отложений фосфатов и продуктов коррозии: Fe3(PO4)2, FePO4.
Параметры, влияющие на тенденцию к образованию солей:
высокие рН и щелочность;
высокая температура;
высокое солесодержание воды.
В результате этих факторов на предприятии возникают эксплуатационные нарушения вследствие плохой теплопередачи и дорогостоящие внеплановые остановки для чистки теплообменной аппаратуры. Кроме того, скорость коррозии может расти из-за отложений (коррозия под отложениями), увеличения взвешенных веществ (эрозия), и оборудование может быть повреждено в процессе механической или химической чистки [8].
Загрязнение
Загрязнение – накопление разных нерастворимых примесей, которые не прилипают плотно к поверхности, как например, грязь, ил, песок, продукты коррозии, органические соединения и другие взвешенные вещества. Высокое содержание взвешенных веществ приводят к загрязнению системы и к нарушениям технологии, которые возникают из-за плохой теплопередачи, необходимости частой чистки теплообменной аппаратуры [8].