空调换热器铜管是如何被腐蚀的？

腐蚀是金属材料在使用环境中发生的电化学反应 , 导致金属性能和机械强度降低乃至完全损坏。腐蚀过程可以大致分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种机理。本期我们就一起来看。

     

     

（示意图，不对应文中任何具体产品）      

     

           

一 、化学腐蚀

   

         

化学腐蚀指金属材料与周围介质发生直接的化学反应从而被消耗的腐蚀形式。 常见的化学腐蚀有金属的氧化、硫化、卤化等。

• 铁在潮湿空气中会吸收氧气生成铁锈;银器饰在含硫空气环境中会产生黑色的银硫化物;
• 铝材料在含氯介质中会发生腐蚀形成氯化铝。这类腐蚀通常取决于金属本身的化学活跃性以及腐蚀环境中的介质类型。
• 活泼的碱金属和碱土金属很容易在空气及水蒸气中被氧化;
• 钛材料由于表面形成稳定的氧化膜,具有良好的耐腐蚀性。

     

           

二、电化学腐蚀

   

         

电化学腐蚀指金属向溶液中析出电子发生氧化反应而溶解的过程。这需要在金属表面形成微电池,存在电解质溶液、电子流动的外部回路、阴极区域和阳极区域。

比如,在海水中混合不同金属管件,会因电势差异在连接处形成腐蚀电池促进腐蚀。 根据电流的传导方式,可分为均匀腐蚀、点蚀腐蚀、缝隙腐蚀等形式。

• 均匀腐蚀使整个金属表面稳定溶解;
• 点蚀腐蚀针对局部活跃点,如杂质等,产生小坑;
• 缝隙腐蚀则出现在两金属接触或夹层区域。

     

     

     

           

三、空调铜管的腐蚀形式

   

         

空调系统中的铜制换热管道在长期运行过程中,会因内部流体及使用环境而产生腐蚀,主要表现如下几种形式:

1. 积垢腐蚀      

管道内壁会积聚各种污垢、锈迹等,这些物质会催生和加剧腐蚀反应的进行。比如含氯、硫化物质与铜反应后生成溶于水的盐类,降低铜管腐蚀电位,加速腐蚀过程。

2. 流速腐蚀      

高速流动的介质增加对管壁的机械和化学侵蚀作用,比如高压气体的吹蚀作用,或者高速液体的溶蚀和应力腐蚀。特别是管道弯头处更易受到冲蚀。

3. 密闭腐蚀       

管路中残留的水分及其他电解质,在管道密闭情况下由于无法排出而腐蚀管壁。这类腐蚀主要出现在使用寿命末期的旧空调系统中。

4. 应力腐蚀开裂      

外力作用下的应力集中也会引起腐蚀破坏。

     

           

四、减缓空调铜管腐蚀的对策

   

         

为最大程度减缓空调铜管的腐蚀问题,可以从下列几个方面着手:

1. 管路结构设计方面       

- 采用流体机械分析手段,优化管路结构,减少流体的打损和应力集中,防止局部腐蚀current。

- 在易积垢处设置过滤装置,在管弯等易损区设置防护装置。

- 设计便于清洗的管路结构,并设置足够的排污、放空装置。

2. 材料选用方面       

- 选择耐腐蚀性更好的材料,如淬火及时效淬火铜材。

- 在易腐蚀区使用特殊抗蚀材料如钛合金衬里。

- 使用抗腐蚀缓蚀剂改善材料腐蚀电位,提高耐蚀性。

3. 工艺和维护方面       

- 严格控制制造、安装、维修每一个环节,防止引入腐蚀因素。

- 做好管路的定期清洗除垢,减少积聚的腐蚀介质。

- 加强管路的密封性,减少腐蚀介质的进入,做好除湿和加干燥剂。

4. 技术创新方面      

- 开发新型抗腐蚀涂层,如微晶蜡质涂层等提高抗蚀性。

- 应用电化学检测技术预测局部腐蚀趋势,指导维护。

- 研发先进的耐腐蚀材料和结构,实现抗腐蚀设计。

- 利用数字化监控系统,实时监测管路腐蚀情况。

    

综上所述   ,   要从结构优化、材料改进、精益维护和技术创新多个角度   ,   采取综合措施   ,   持续提高铜管的抗腐蚀性   ,   最大限度减少腐蚀问题的产生   ,   使空调管路系统长期安全可靠地运行。

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