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4.3.4冷却水腐蚀

4.3.4.1损伤的描述

碳钢和其它金属由于溶解的盐、气体、有机化合物或微生物造成的均匀或局

部腐蚀。

4.3.4.2受影响的材料

碳钢，所有等级的不锈钢，铜，铝，钛和镍基合金。

4.3.4.3鉴定因素

a）冷却水腐蚀和结垢密切相关，应当一起考虑。鉴定因素包括流体温度、

水的类型（新鲜、有咸味的、盐水）和冷却系统的类型（一次性、开路

循环、闭路循环）、氧含量、流速。

b）冷却水出口温度和/或工艺侧入口温度的升高会增加腐蚀速度和结垢倾

向。

c）增加的氧含量会增加碳钢的腐蚀速度。

d）如果工艺侧的温度高于140F（60℃），新鲜水会存在结垢倾向，当工艺

侧温度升高和冷却水入口温度升高时，这一倾向更明显。有咸味的水和

盐水出口温度高于115F（46℃）时会导致严重的结垢。

e）结垢可能是由于矿物沉淀（硬的）、淤泥、悬浮的有机材料、腐蚀产物、

轧制氧化皮、海水和微生物生长造成的。

f）应当保证足够的流速来降低结垢，冲出沉积物，但是不能高到导致冲蚀。

流速的限制取决于管线材质和水质。

g）低流速可以促进增加的腐蚀。流速低于3fps（1m/s）容易导致结垢、沉

积，增加新鲜水和有咸味的水系统的腐蚀。如果冷却水用于凝结器/冷却

器的壳程，死区或滞流区也会导致腐蚀增加，这比管束侧更容易发生。

h）300系列SS在新鲜水、有咸味的水、盐水系统中可以遭受点蚀、缝隙腐

蚀和SCC。

i）铜/锌合金在新鲜水、有咸味的水和盐水系统会遭受脱锌。如果水中或工

艺侧存在氨或铵化合物，铜锌合金会遭受SCC。

j）ERW碳钢在新鲜水和/或有咸味的水中会遭受严重的焊缝和/或热影响区

腐蚀。

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k）当和一个阳极材料相接，钛会遭受严重的氢化脆断。通常，在温度高于

180F（82℃）时会发生问题，但在低温也会发生。

4.3.4.4受影响的装置或设备

在所有工厂中应用的水冷换热器和冷却塔会导致冷却水腐蚀。

4.3.4.5损伤的外观或形貌

a）冷却水腐蚀可以导致不同形式的损伤，包括均匀腐蚀、点蚀（图4-40）、

MIC、应力腐蚀开裂和结垢。

b）当溶解氧存在时，碳钢通常发生均匀腐蚀。

c）局部腐蚀通常是由于垢下腐蚀、缝隙腐蚀或微生物腐蚀造成的。

d）沉积物或缝隙会导致任何受影响材料的垢下或缝隙腐蚀。

e）管嘴入口/出口和管线入口的波状或光滑腐蚀是由于流动导致的腐蚀、冲

蚀或磨损造成的。

f）ERW焊缝区域的腐蚀表现为沿焊缝熔合线的沟槽。

g）可能需要对管线试样进行金相分析以确定失效的模式。

4.3.4.6防护/缓解

a）冷却水腐蚀（结垢）可以通过冷却水系统的正确设计、操作和化学处理

来防护。

b）工艺入口侧的设计温度应低于135F（100℃）。

c）必须保证最小和最大水流速，尤其是在盐水系统。

d）换热器部件的材质需要升级以提高耐蚀性，尤其是在氯含量高、流速低、

工艺温度高和/或水处理不当的水中。