空调制冷系统铜管腐蚀类型、泄漏部位和堵塞原因

1、铜管材质的选择      
空调制冷系统常用的铜管有 T1 、 T2 、 TP2 等牌号 , 其中 T1 纯度最高 , 含铜量为 99.9% 以上 ;T2 纯度次之 , 含铜量为 99.0% 以上 ;TP2 属于磷脱氧铜 , 可焊性好 [1] 。  

选择铜管材质需考虑强度、导热性、可塑性和耐腐蚀性等性能。一般情况下 , 空调连接管多采用 T2 铜管 , 兼顾强度和成本 ; 膨胀阀毛细管选用 T1 铜管 , 以保证尺寸精度 ; 而冷凝器和蒸发器盘管则选用 TP2 铜管 , 以提高焊接强度 [2] 。  

铜管的公称直径和壁厚也是重要参数。过细的铜管虽然成本低 , 但强度和耐压性不足 ; 过粗的铜管价格高 , 而且连接处易开裂。因此 , 应依据制冷剂种类、系统压力、环境温度等因素合理选择铜管规格。

2、铜管连接的质量控制        
空调铜管的连接通常采用钎焊或胶粘的方式。钎焊工艺应严格控制火焰温度、焊料用量、焊接时间等参数 , 避免过热烧穿管壁或不足导致虚焊漏焊。焊缝应饱满均匀 , 无气孔、裂纹等缺陷 [3] 。  

胶粘连接多用于铜塑管 , 其关键是要选用与冷媒相容的胶水 , 如环氧树脂胶、丙烯酸酯胶等。胶粘面应洁净干燥 , 涂胶要均匀 , 固化时间充足 , 确保接头密封可靠 [4] 。  

无论采用何种连接方式 , 都应在施工前做好清洁和除油 , 防止杂质进入管路。连接完成后 , 要进行严格的气密性试验 , 采用氦检漏或氮气增压等方法 , 排除泄漏隐患。

1、氨制冷系统的铜管腐蚀      
氨是一种强碱性物质 , 对铜及铜合金有较强的腐蚀作用。氨制冷系统中 , 铜管的腐蚀主要表现为晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和氨腐蚀 [5] 。  

晶间腐蚀发生在铜管的晶界处 , 氨分子沿晶界扩散 , 与铜反应生成易溶于氨水的化合物 , 导致晶粒脱落 , 管壁减薄。这种腐蚀多见于含氧量高的铜管 , 可通过控制铜的杂质元素含量和合理的热处理来预防。  

应力腐蚀开裂则是由于铜管受到拉应力作用 , 晶格畸变 , 易与氨发生化学反应。这种开裂多发生在冷凝器和蒸发器的铜管弯曲处 , 沿晶界迅速扩展 , 难以修复。因此 , 铜管的冷加工应控制变形量 , 避免过度弯曲 [6] 。  

氨腐蚀是氨分子直接与铜反应的结果 , 生成疏松的铜胺化合物 , 导致铜管局部溶解 , 形成蚀坑。这种腐蚀与氨的浓度、温度、流速等因素有关 , 可通过在氨水中加入缓蚀剂如亚硝酸钠等来抑制。

2、氟利昂制冷系统的铜管腐蚀       
与氨相比 , 氟利昂制冷剂如 R22 、 R410A 等对铜的腐蚀性相对较弱 , 但在某些条件下也会引发腐蚀问题。这些腐蚀类型主要有电化学腐蚀、化学腐蚀和摩擦腐蚀 [7] 。  

电化学腐蚀是由于制冷系统中存在水分和氧气 , 在铜管表面形成原电池 , 发生电化学反应。阳极区的铜失去电子溶解 , 生成铜离子并被带走 , 导致管壁减薄 , 甚至穿孔。这种腐蚀常见于冷凝器和蒸发器的铜管 , 加速了盘管的泄漏。  

化学腐蚀则是氟利昂在高温下分解产生的氟化氢 , 与铜管发生化学反应 , 生成絮状的氟化铜沉积物。这些沉积物会阻塞毛细管和电子膨胀阀 , 影响节流调节 , 降低制冷效果。化学腐蚀多发生在压缩机排气温度过高或系统超压运行的情况下。  

摩擦腐蚀是由于制冷剂高速流动 , 携带的固体颗粒对铜管产生冲蚀作用 , 使管壁变薄。空调系统中的固体杂质如焊渣、金属屑、灰尘等都会加剧这种腐蚀 , 尤其是在冷媒吸入压缩机的回路中。  

3、腐蚀的解决措施      
针对不同类型的铜管腐蚀 , 可采取相应的预防和修复措施 , 具体包括 :  

(1) 提高铜管材质等级 , 优选 T1 或 TP2 铜管 , 并进行退火处理 , 降低残余应力。  

(2) 改善焊接和胶粘工艺 , 提高接头强度和严密性 , 避免杂质污染。  

(3) 采用涂塑、镀镍等表面处理技术 , 在铜管表面形成致密的保护层 , 隔绝腐蚀介质。  

(4) 系统投运前 , 彻底排除管路内的水分、空气和固体杂质 , 并定期更换干燥过滤器。  

(5) 控制水质和杂质含量 , 必要时添加缓蚀剂 , 抑制电化学反应。  

(6) 优化制冷系统设计 , 平衡管路阻力 , 避免局部过流或滞流 , 减少冲蚀和沉积。  

(7) 加强日常维护 , 定期检查铜管外观和壁厚 , 发现腐蚀迹象及时处理或更换。

1、铜管接头的泄漏       
空调制冷系统中 , 铜管与配件的连接处是最容易发生泄漏的部位。这些接头包括铜管与阀门、储液器、过滤器等的连接 , 以及铜管与铜管的连接。  

接头泄漏的原因较多 , 如焊接不饱满、胶粘不牢固、密封垫老化、螺纹拧扣不到位等 [8] 。其中 , 因焊接问题引起的泄漏最为常见 , 如虚焊、漏焊、焊瘤、焊穿等。  

对于焊接接头 , 应优选含银量高的钎料 , 提高焊点强度 ; 严格控制焊炬火焰 , 避免过热烧损 ; 确保搭接长度和间隙合适 , 避免虚焊或填充不足 ; 焊后应进行气密性检测 , 发现泄漏及时返工。  

对于螺纹连接 , 应选用与铜管尺寸匹配的配件 , 拧紧力矩适中 ; 定期检查密封垫圈 , 发现老化及时更换 ; 在装配时涂抹适量的螺纹密封胶 , 提高密封性。

2、铜管管体的泄漏       
除接头外 , 铜管本体也可能发生泄漏。常见的泄漏形式有砂眼、划伤、断裂和穿孔等。  

砂眼是铜管生产过程中 , 铸造或挤压时混入砂石等杂质 , 形成的细小气孔。这些气孔在制冷系统高压下逐渐扩大 , 最终贯通管壁 , 造成泄漏。因此 , 选购铜管时应注意表面质量 , 避免使用有砂眼或起泡的铜管 [9] 。  

划伤多发生在铜管运输和安装过程中 , 受到尖锐物品的划碰。为防止划伤 , 铜管应妥善包装和存放 , 运输时轻拿轻放 , 安装时避免与建筑结构或设备边角接触 , 必要时添加防护套。  

断裂则是由于铜管承受过大的外力或振动 , 产生疲劳断裂。这种情况多见于制冷设备频繁启停 , 或存在异常振动的场合。解决办法是在铜管与压缩机等振动源之间设置柔性接头 , 减少应力传递 ; 同时优化管卡布置 , 减少悬空段 [10] 。  

穿孔泄漏往往是腐蚀的结果 , 常发生在冷凝器和蒸发器盘管。对于轻微的穿孔 , 可用堵漏剂进行修补 ; 对于大面积穿孔 , 则需要更换整组盘管。从根本上杜绝穿孔 , 还需从材质选择、施工工艺、水质控制等方面综合考虑。

3、泄漏的检测与修复      
制冷系统的泄漏检测可分为常规检漏和精密检漏。常规检漏多采用肥皂水发泡法 , 即在可疑部位涂抹肥皂水 , 观察是否冒泡。这种方法简便易行 , 但灵敏度低 , 只适合检测较大的泄漏。  

精密检漏则采用卤素检漏仪、电子检漏仪等专用设备 , 可探测到微量泄漏。其原理是利用卤素元素或制冷剂分子的特定物理化学性质 , 将其与空气中的微量泄漏气体区分开来。检漏仪的灵敏度可达到每年泄漏几克的水平 [11] 。  

泄漏点定位后 , 小的泄漏可用焊接或金属盐堵漏剂处理 ; 大的泄漏则需开孔补焊 , 然后修整焊缝 , 恢复管路强度 ; 对于反复泄漏或腐蚀严重的铜管 , 建议彻底更换 , 避免因修补不当而再次泄漏。

1、铜管堵塞的原因     
空调制冷铜管的堵塞问题多发生在毛细管和电子膨胀阀等节流部件 , 以及冷凝器和蒸发器盘管。引起堵塞的原因主要有杂质、水垢、油泥等 [12] 。  

杂质包括铜屑、焊渣、灰尘、塑料颗粒等固体颗粒 , 其来源可能是铜管生产、加工、安装等环节带入 , 也可能是制冷剂补充时混入。这些杂质在制冷剂的携带下 , 进入狭窄的流道 , 逐渐沉积堵塞。  

水垢是空调冷凝器使用自来水或污水时 , 水中的钙镁离子在管壁上形成的水垢。水垢附着在盘管内壁 , 随着时间的推移越积越厚 , 最终堵塞盘管 , 恶化传热效果。  

油泥则是压缩机润滑油在高温下氧化、分解的产物。这些含碳颗粒与制冷剂和杂质混合 , 形成黏稠的油泥 , 易在毛细管等部位沉积堵塞。

2、堵塞的危害与诊断     
铜管堵塞会严重影响空调的制冷效果和能效水平。膨胀阀或毛细管堵塞会使回路阻力增大 , 冷媒流量减少 , 蒸发器制冷不足 ; 冷凝器堵塞则会导致冷凝不畅 , 系统高压上升 , 压缩机耗电增加 [13] 。  

堵塞的常见症状包括 : 蒸发温度过低 , 回液过热度不足 ; 冷凝温度过高 , 排气温度超标 ; 压缩机吸排气压差增大 , 电流升高 ; 毛细管和膨胀阀前后温差减小 , 冷媒分配不均等。  

诊断堵塞需要测量系统温度和压力 , 分析冷凝器和蒸发器的运行工况。同时 , 还可借助测漏仪、内窥镜等工具 , 直观检查管路内部的堵塞情况。必要时需要拆开管路 , 取出堵塞物进行分析。  

3、堵塞的预防与清洗    
预防铜管堵塞的关键是控制杂质和水垢的来源。具体措施包括 :  

(1) 铜管生产和加工时 , 优化工艺参数 , 提高表面光洁度 , 减少铜屑和氧化物的产生。  

(2) 安装时做好现场防护 , 避免灰尘、焊渣等杂质进入管路 ;
焊接时使用无碳焊条 , 减少碳沉积。  

(3) 定期更换干燥过滤器 , 补充制冷剂时使用专用过滤器 , 拦截固体杂质。  

(4) 冷凝器优先使用纯净水 , 必要时添加阻垢剂 ; 定期清洗水路系统 , 去除水垢。  

(5) 合理控制压缩机温度 , 避免润滑油过度劣化 ; 定期更换润滑油 , 减少油泥生成。  

一旦发生堵塞 , 需及时进行清洗疏通。对于轻微堵塞 , 可采用化学清洗剂溶解杂质 , 再用压缩空气或氮气吹扫 ; 对于严重堵塞 , 需要拆除管路 , 用钢丝或钢针疏通 , 再用清洗剂浸泡冲洗 [14] 。清洗后 , 应彻底干燥管路 , 避免残留水分影响运行。