NH<,3>冷凝器铝热交换管件的腐蚀行为研究

摘要

本研究为一设备破损案例分析,主要是针对煤化学场NH<,3>冷凝器之铝热交换管的腐蚀破管行为提出探讨.为了解其腐蚀发生的途径、起因和机构,本研究利用SEM观察蚀破管材之外侧、内侧及剖面等表面结构,以及利用EDS分析腐蚀生成物的化学成分.利用分光分析仪(Spark)及感应偶合电浆元素激发光谱分析仪(ICP-AES)分析热交换管管材的化学成分和冷却水的水质,以了解在材质选用上是否有误和冷却水之水质是否产生变异.利用动电位极化曲线试验(Potentiodynamic polarization test),以评估冷却水中之抑制剂是否仍具有抑制腐蚀之效应.由实验结果得知腐蚀的路径是由管外往管内.造成腐蚀破孔之原因,主要与冷却水之pH值无关,但与Fe有直接的关联.除此之外,冷却水中之高Cl<'->含量会助长孔蚀的恶化.后续现场观察发现,热交换管件破损之成因,为冷凝器外壳(材质为碳钢)与铝热交换管发生伽凡尼腐蚀(Galvanic corrosion),加速碳钢制的器壳发生腐蚀,进而产生铁锈并悬浮于冷却水溶液中.由于铁锈很容易沉积在铝热交换管上,进一步导致热交换管发生间隙腐蚀或沉积腐蚀(Deposit corrosion).