换热器腐蚀的概念和常见类型

腐蚀是指(包括金属和非金属)在周围介质(水、空气、酸、碱、盐、溶剂等)作用下产生损耗与破坏的过程。

金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化学作用下，并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏。例如应力腐蚀破裂就是应力和化学物质共同作用的结果。单纯的机械破坏，如金属被切削、研磨不属于腐蚀范畴。非金属的破坏，一般是由于化学或物理作用引起的，如氧化、溶解、溶胀等。

一、金属腐蚀的类型

根据腐蚀过程进行的历程，一般可将金属腐蚀分为两类，即化学腐蚀和电化学腐蚀。

1、化学腐蚀

金属在干燥的气体和非电解质溶液中发生化学作用所引起的腐蚀叫作化学腐蚀。化学腐蚀的产物存在于金属的表面，腐蚀过程中没有电流产生。

2、电化学腐蚀

电化学腐蚀是指金属与电解质溶液间产生电化学作用而引起的破坏，其特点是在腐蚀过程中有电流产生。在水分子作用下，电解质溶液中金属本身呈离子化，当金属离子与水分子的结合能力大于金属离子与其电子的结合力时，上部分金属离子就从金属表面跑到电解液中，形成了电化学腐蚀。

二、换热器腐蚀的常见类型

换热器的腐蚀主要是指板片的腐蚀，均匀腐蚀和局部腐蚀是板式换热器不锈钢板片腐蚀的两大现象。换热器介质中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀，换热器腐蚀常见的局部腐蚀有缝隙腐蚀、应力腐蚀和磨损腐蚀等类型。在周围介质的化学或电化学的作用下，并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏，也即金属在它所处环境的作用下所产生破坏。从腐蚀机理的角度看换热器的腐蚀有常见以下几种类型：

1、电化学腐蚀

这是金属在 “电解质环境” 中发生的 “电子转移” 腐蚀，主要表现为管束表面出现点状锈坑、均匀锈层，严重时坑洞穿透管壁，关键诱因为介质含盐分（如氯离子、硫酸根）、温度升高、水质 pH 值过低。

2、缝隙腐蚀

在换热器的 “缝隙或死角” 中，因介质流动差、氧气 / 离子浓度不均引发的局部腐蚀，表现为管板与管束的连接缝隙、折流板与管束的间隙、防腐涂层破损的边缘等部位缝隙内出现深窄的腐蚀坑，从缝隙中心向周围扩展，外观上可能看不到明显锈迹，但内部已严重受损。

3、冲刷腐蚀

高速流动的介质对金属表面的 “冲刷磨损”+“腐蚀” 共同作用，表现为换热器入口管段、管束弯头处、折流板缺口处金属表面出现 “沟槽状” 或 “蜂窝状” 腐蚀，方向与介质流动方向一致，严重时管壁变薄、穿孔。

4、晶间腐蚀

腐蚀沿着金属的 “晶粒边界” 发生，导致金属强度骤降，表现为不锈钢管束在焊接后，在金属表面无明显锈迹，但用显微镜观察可见晶粒边界被腐蚀成 “网状”，力学性能大幅下降。

腐蚀的本质是金属与介质在特定条件下的反应，介质提供 “腐蚀动力”，材质与工艺决定 “抗腐蚀基础”，结构设计创造 “腐蚀环境”，而运行维护则影响 “腐蚀进程”。实际中多数腐蚀是多因素叠加的结果，因此预防需结合具体工况，从介质控制、材质优化、结构改进、维护强化多维度入手，常见的换热器防腐方式如涂覆防腐涂料，例如TW99、TH-901等涂料，防止换热器被腐蚀。