水乙二醇(盐水机组载冷剂乙二醇溶液的腐蚀性及对策)

Posted 2023-05-30

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水乙二醇(盐水机组载冷剂乙二醇溶液的腐蚀性及对策)

一台约克YS双工况机组在用户开机使用8个月后出现蒸发器铜管泄漏，蒸发器管程水样有大量棕色沉淀。

水质化学分析结果：载冷剂溶液呈酸性pH值5.7！

管内壁有大量棕黑色细颗粒物质，主要为氧化铁！

乙二醇溶液中的沉淀：

铜管内壁的沉淀物：

乙二醇水溶液是否有腐蚀性？

乙二醇溶液样品分析结果：

乙二醇含量：15.04%；酸值：0.15mgKOH；氯化物（Cl离子）：0.0037%（37ppm）；pH值：5.74。

溶液沉淀物分析结果：

溶液中沉淀物主要成分(%)：

铜管上附着的细颗粒物质主要成分：

（能谱分析）%：

氧化铁的来源--溶液对钢制管道的腐蚀产物

此机组蒸发器管程系统要求用25%的乙二醇水溶液作载冷剂；

此溶液呈酸性对钢制管路有腐蚀；

经过多次对冷水机组的水样做过分析，从未发现水样有可见沉淀物、铜管内有此类细颗粒状沉淀物。

乙二醇水溶液的腐蚀性从何而来？

乙二醇的腐蚀性小于水，乙二醇水溶液有微弱的酸性；

乙二醇水溶液使用过程中因氧化成有机酸而呈酸性；

乙二醇水溶液的腐蚀性随溶液温度升高及和氧的接触的增加而增大。

腐蚀的危害：

腐蚀管道-均匀腐蚀，造成管路的早期泄漏；

诱发电化学腐蚀-局部腐蚀，加剧管路的泄漏（泄漏的不可预测性）；

管路系统中的管道、泵、阀以及连接管路的各种电焊、钎焊接头材料各异，并处于酸性的电解质溶液中，腐蚀产物的沉积等形成电偶、浓差等腐蚀。

防腐和控制腐蚀的对策：

载冷剂的正确选择；

减少溶液和氧的接触-采用闭式盐水循环系统；

添加正确的缓蚀剂，监测、控制溶液对管路的腐蚀；改善水质。

对载冷剂的要求：

在工作温度范围内始终处于液态：沸点高、凝固点低；比热大、密度小、黏度低；

工作温度下化学稳定性好，不腐蚀管道和设备、不燃烧、对人体无害；价格低、易获得。

常用载冷剂类别及其腐蚀性：

乙二醇的性质：

无色、无味，挥发性弱，腐蚀性低；

容易与水和其他许多有机化合物混合使用，是最常用的一种有机载冷剂（资料介绍，乙二醇产量的近一半用作汽车和制冷业的冷冻液、载冷剂）。

乙二醇溶液缓蚀剂组成：

由缓冲剂和钝化剂组成：

缓冲剂—用来缓冲因乙二醇氧化生成的有机酸，可以是硼砂、三乙醇胺等；

钝化剂—是使金属表面形成钝化膜，造成电阻极化从而阻止腐蚀的进程的物质，可以是磷酸盐、钼酸盐等。

溶液的缓蚀能力—储备碱的概念：

表示乙二醇水溶液对酸化的阻力；

衡量指标：将10ml乙二醇溶液滴定至pH5.5时所消耗0.100N盐酸的毫升数。

储备碱度的控制和监测：

多数场合储备碱度应为10 ~12 毫克当量；

ASTM D1122规定长效防冻液的储备碱度为10~20mg/100ml；

根据溶液储备碱度的高低决定系统溶液测试和调整的频度；

简单的pH监测：要求在7.5以上，不可低于6.5。

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