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¿Cómo prevenir la corrosión del sistema de intercambio de calor solar?

Número Navegar:0     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2019-04-23      Origen:motorizado

Sistema de agua caliente solar indirecta, el sistema del ciclo de transferencia de calor necesita utilizar el medio de transferencia de calor, de la corrosión y prevención del sistema de transferencia de calor, ya que muchos fabricantes de energía solar plana se preocuparon por el problema. Este documento analizará las causas de la corrosión desde muchos aspectos y presentará medidas preventivas.


El material metálico se daña por la acción del medio circundante, que se denomina corrosión metálica. Durante la corrosión, las reacciones polifásicas químicas o electroquímicas tienen lugar en la interfaz del metal, de modo que el metal se transfiere al estado de oxidación (ión), es decir, los elementos metálicos se oxidan para formar compuestos. Este proceso de corrosión generalmente se lleva a cabo de dos maneras: corrosión química y corrosión electroquímica. La corrosión química se refiere a la corrosión causada por la reacción química entre la superficie del metal y el medio circundante. La corrosión electroquímica se refiere a la corrosión de materiales metálicos en contacto con una solución electrolítica a través de la reacción del electrodo.


Actualmente, la mayoría indirectaagua caliente solarLos sistemas están hechos de cobre, latón, acero al carbono, acero inoxidable y aluminio. La corrosión de cada material se describe a continuación.

01 corrosión y prevención del cobre

El cobre utilizado en el sistema de intercambio de calor se divide en cobre rojo y latón. El cobre rojo es generalmente cobre puro. El latón es aleación de cobre y zinc. El cobre tiene buena conductividad térmica, soldadura, flexibilidad y resistencia a la corrosión, color de latón hermoso, con buenas propiedades de proceso y mecánicas, alta conductividad térmica, resistencia a la corrosión en la atmósfera, agua dulce y agua de mar, pulido de corte fácil.


En la secuencia electroquímica, el potencial de electrodo estándar del cobre es + 0.35v, y su estabilidad termodinámica es relativamente alta, sin reacción de despolarización de hidrógeno. Está catalogado como uno de los metales resistentes a la corrosión. Pero en el medio corrosivo con alta humedad, se producirá corrosión grave en el cobre. Las aleaciones de cobre exhiben mayor resistencia a la corrosión que las aleaciones de cobre puro. Las aleaciones de cobre están corroídas principalmente de manera uniforme en medios generales, y son altamente sensibles a la corrosión en la solución con amoníaco. También hay formas locales de corrosión, como la corrosión galvánica, la corrosión por picaduras y la corrosión por desgaste. La deszincificación de latón es una forma única de corrosión en aleaciones de cobre.

Medidas preventivas

1) mantenga la solución moderadamente alcalina y evite la acidificación; 2) agregue un inhibidor de corrosión orgánico especial de cobre de alta eficiencia para reducir la tasa de corrosión; 3) evitar la presencia de iones en la solución del medio conductor del calor que puede causar la reacción de complejación del cobre, es decir, evitar la existencia de plasma NH4 + en el sistema; 4) reducir el contenido de oxígeno en la solución de medio conductor de calor.

02 Prevención de corrosión del acero al carbono

Propenso a la corrosión del acero al carbono en condiciones ácidas, relativamente estable en condiciones alcalinas, pero puede producirse corrosión de la siguiente manera: 1) la corrosión uniforme, caracterizada por el contacto con el medio de conductividad térmica de la superficie del metal, es casi al mismo índice de corrosión , un puñado de corrosión de acero al carbono, como 10 crmoal para este estado, este tipo de corrosión no puede evitarse por completo, pero puede reducir la velocidad de corrosión; 2) la corrosión local, manifestada como corrosión por picadura o corrosión en forma de panal, es causada por el efecto de la microbatería local; 3) corrosión galvánica. Si el sistema de energía solar es de transferencia de calor tipo chaqueta, el acero al carbono y la tubería de cobre pueden formar corrosión galvánica, que es causada por la diferencia de potencial entre los dos metales con diferentes potenciales de electrodo cuando se contactan entre sí en la solución electrolítica del medio térmico. , y la corrosión es causada por la formación de la macro batería.


Medidas preventivas

1) Controlar el valor de pH del medio conductor de calor entre 9 y 11 para garantizar el entorno estable del acero al carbono; 2) elija grados de acero al carbono que sean propensos a la corrosión uniforme, y evite los grados de acero al carbono que sean propensos a la corrosión por picaduras; 3) se añaden inhibidores especiales de corrosión para acero al carbono para evitar la corrosión; 4) cuando se conecte con una tubería de cobre, intente aislarse para reducir la probabilidad de corrosión del par galvánico.


03 Corrosión y prevención del acero inoxidable.

En general, se cree que el acero inoxidable tiene buena resistencia a la corrosión, pero en presencia de iones de cloruro, este concepto se volcó por completo. La característica básica de la corrosión del acero inoxidable en medio alcalino conductor de calor es la corrosión local. La corrosión es causada por el daño de los iones de cloruro a la película de pasivación de acero inoxidable.


Para el acero inoxidable austenítico, el ión cloruro es el mayor asesino, la causa de la corrosión de la oxidación de la membrana de pasivación del acero inoxidable de cromo-cromo, debido a que el ión cloruro tiene una fuerte capacidad de adsorción de metal, prefieren la adsorción de metal y el oxígeno del superficie metálica, la formación de cloruros metálicos solubles, corrosión acelerada, en el metal base generado en el diámetro de poro de 20 ~ 30 micras del pozo de ataque químico, corrosión por picadura una vez formada, es decir, aceleración automática a las profundidades. El mecanismo de corrosión en grietas es el mismo que el de la corrosión por picadura. Dicha corrosión generalmente ocurre en las grietas de las juntas de brida, juntas de solape, pernos y tuercas, así como en los espacios entre las tuberías de intercambio de calor y las placas de tubos. La corrosión por huecos está estrechamente relacionada con la concentración de solución estática en el hueco. Una vez que hay un entorno de corrosión por huecos, la probabilidad de inducir corrosión bajo tensión es relativamente alta.


Para la corrosión del acero inoxidable austenítico en el ambiente de iones de cloruro, todo tipo de libros autorizados tienen requisitos estrictos, el contenido de iones de cloruro debe ser <25 10-6, de lo contrario se producirá corrosión por estrés, corrosión de poros y corrosión intergranular.

Medidas preventivas

1) Controle estrictamente la concentración de iones cloruro en el medio conductor de calor, que debe ser <25 10-6; 2) se añaden inhibidores orgánicos especiales de corrosión para aumentar la estabilidad de la película de pasivación o para facilitar la repasivación de la película de pasivación dañada; 3) la protección de corriente del cátodo impresa se adopta para suprimir la corrosión del agujero.

04 Prevención de corrosión del aluminio.

El aluminio es un tipo de metal activo, reacciona fácilmente con el oxígeno en el aire para generar óxido de aluminio, el óxido de aluminio en la unión de la superficie de la aleación de aluminio es una capa de película densa gris, esta capa de película es muy fuerte, puede hacer que el metal en el interior y el fuera completamente separado, para proteger el aluminio interno ya no es por el oxígeno en la erosión del aire. Sin embargo, las películas de aluminio y alúmina pueden reaccionar con muchas sustancias ácidas o alcalinas y corroerse, lo que es más estable en un ambiente neutro. En el sistema solar térmico, su corrosión potencial tiene los siguientes tipos: 1) picaduras, es una forma única de reacción anódica, es un tipo de proceso autocatalítico; 2) corrosión uniforme, en el medio ácido o alcalino demasiado, la superficie de la disolución de reacción de la película de óxido, velocidad uniforme, cuanto mayor es la temperatura de la solución, más severa es la corrosión; 3) corrosión intergranular. En el medio conductor del calor, la corrosión intergranular de la aleación de aluminio ocurre principalmente en el interior del pozo de corrosión, y la corrosión se desarrolla a lo largo de la dirección intergranular en ambas direcciones, a veces formando un túnel; 4) corrosión galvánica: el potencial de electrodo estándar del aluminio es -1.18v, y la diferencia de potencial con los tres metales de acero inoxidable, acero al carbono y cobre es más de 0.25v. La corrosión electroquímica ocurre porque el aluminio es fácil de perder electrones.


Medidas preventivas

1) El valor de pH del medio conductor del calor no debe ser demasiado alto y debe controlarse dentro de 7 ~ 8; 2) al conectar la placa colectora de calor y el tanque de agua, debe aislarse para cortar el canal electrónico que forma la macro batería e inhibir la aparición de corrosión galvánica; 3) se agregan inhibidores de corrosión apropiados para reducir la aparición de corrosión. Sin embargo, las aleaciones de aluminio son el metal más corrosivo en la industria solar, y se recomienda precaución.


Arriba está empapado en la solución de conducción de calor medio corrosión en la superficie del metal, para la expansión del espacio reservado dentro de la chaqueta o partes de latón, debido a la existencia de oxígeno, la probabilidad de que ocurra corrosión en esta parte de un más grande, la única medida es utilizar el nitrógeno inerte para reemplazar el sistema de intercambio de calor del aire y completamente sellado, aislado del oxígeno para reducir la posibilidad de corrosión.


Por encima de todo, el sistema de agua caliente solar para la fórmula del medio de conducción de calor en el diseño debe estar dirigido al sistema en sí; el material debe agregar el siguiente inhibidor especial: el inhibidor de corrosión de cobre, el inhibidor de corrosión de acero al carbono y el inhibidor de corrosión, acero inoxidable, los inhibidores de corrosión de latón garantizan El valor de pH de la solución entre 8 ~ 11 y tiene una capacidad de amortiguación más fuerte, el control de la concentración de iones cloruro en 20 x 10-6 a continuación, hace que el medio de conducción de calor tenga una fuerte capacidad de corrosión.


La resistencia a la corrosión del medio conductor de calor debe cumplir los siguientes requisitos:

Corrosión de vidrio (88 ℃ + 2 ℃, en comparación con 336 + h, el valor de los cambios de las muestras: mg / tableta)

Cobre - 5 ~ + 5

Latón - 5 ~ + 5

Acero al carbono - 10 ~ + 10

Acero inoxidable (304) -10 ~ + 10

Aluminio fundido - 30 ~ + 30


Generalmente no existe tal material en el sistema solar de panel plano. Si lo hay, este índice puede ser probado. Desde el rango de este índice, se puede ver si el aluminio fundido es fácil de corroer.


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