1 铜基材料的腐蚀问题

铜的腐蚀是影响机组安全运行的主要因素之一。这是因为铜管腐蚀泄漏,会使冷却水漏入凝结水中,导致给水水质恶化,造成给水系统、锅炉、汽轮机等设备的腐蚀与结垢。因此,防止铜管的腐蚀是很重要的一项工作.为了解决铜管腐蚀的问题,就必须先了解腐蚀的各种形态。铜在冷却水中可能发生多种形态的腐蚀,大体可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两类，均匀腐蚀使铜管以极缓慢的速度溶解,其危害性并不十分严重。局部腐蚀(主要有脱锌腐蚀、冲击腐蚀、沉积腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳)却是比较危险的,铜管的腐蚀泄漏往往起源于此。^[1]

由于和周围介质相作用，使材料（通常是金属）遭受破坏或使材料性能恶化的过程称为腐蚀。
腐蚀是一种化学或电化学过程，水中金属腐蚀类型有均匀腐蚀、点蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、微生物腐蚀及泡蚀、磨蚀等。最常见的包括均匀腐蚀、电偶腐蚀和微生物腐蚀、垢下腐蚀等。

2铜基材料的腐蚀类型及腐蚀机理

2.1残炭膜引起的腐蚀

铜基材料在制作过程中其表面需要添加一些特殊油脂,而油脂在高温下会炭化,于是在铜基材料表面就形成了一层不均匀的炭膜,人们称之为残炭膜。残炭膜的存在,使铜基材料表面的电位不同,当冷却水通过时,形成微电池,发生电化学腐蚀,使铜管脱锌,铜管表面发生小丘,小丘下面是溃疡状腐蚀坑,而腐蚀坑底部往往形成深度针孔状腐蚀孔,直至穿透铜基材,造成铜管等泄漏。

2.2脱锌腐蚀

黄铜是铜锌合金。黄铜中的锌被单独溶解的现象,称为脱锌腐蚀。该现象的发生是由于合金中锌电位较低,相对较有活性,会受电化学作用而被选择性溶解到介质中。

2.3 应力腐蚀破裂

铜的应力腐蚀破裂,是在受到足够大的拉伸应力的情况下,在特定的介质环境中产生的。这个应力是在铜产品拉制、运输、安装过程中残留的。另外,在运行中由于支撑铜产品的隔板间距过大,铜在自重和冷却水重量下往往发生弯曲,也会增加管材的应力。能够引起铜应力腐蚀破裂的环境主要有NH₃、O₂、H₂S等介质环境。