乙二醇溶液的腐蚀性及对策

盐水机组载冷剂乙二醇溶液的腐蚀性及对策2004.06问题提出的背景•一台YS双工况机组在用户开机使用8个月后出现蒸发器铜管泄漏•蒸发器管程水样有大量棕色沉淀•水质化学分析结果：载冷剂溶液呈酸性pH值5.7!•管内壁有大量棕黑色细颗粒物质，主要为氧化铁！乙二醇溶液中的沉淀铜管内壁的沉淀物问题一、乙二醇水溶液是否有腐蚀性二、腐蚀性产生的原因三、腐蚀的危害四、YBC机组、水冷双工况机组及工业冷冻机组载冷剂使用的防腐对策一、乙二醇水溶液是否有腐蚀性乙二醇溶液样品分析结果乙二醇含量：15.04%酸值：0.15mgKOH氯化物（Cl离子）：0.0037%（37ppm）pH值：5.74一、乙二醇水溶液是否有腐蚀性溶液沉淀物分析结果溶液中沉淀物主要成分(%)：CaFeSSi0.2468.130.400.59一、乙二醇水溶液是否有腐蚀性铜管上附着的细颗粒物质主要成分（能谱分析）%CaFeSSiCdCu0.4263.180.781.551.013.50一、乙二醇水溶液是否有腐蚀性氧化铁的来源---溶液对钢制管道的腐蚀产物•此机组蒸发器管程系统要求用25%的乙二醇水溶液作载冷剂•此溶液呈酸性对钢制管路有腐蚀•我公司曾多次对冷水机组的水样做过分析，从未发现水样有可见沉淀物、铜管内有此类细颗粒状沉淀物。一、乙二醇水溶液是否有腐蚀性资料介绍•英国的EPS公司的资料介绍制冷行业加与不加缓蚀剂的乙二醇载冷剂对铁的腐蚀试验，不加缓蚀剂，两周就锈蚀。•Navalfacilitiesengineeringservicecenter载文介绍只有正确检测及时添加正确的缓蚀剂，乙二醇溶液在冷却系统中可使用20年。•ASTM有系列标准规定汽车用乙二醇溶液的腐蚀试验检测方法二、乙二醇水溶液的腐蚀性从何而来•乙二醇的腐蚀性小于水•乙二醇水溶液有微弱的酸性•乙二醇水溶液使用过程中因氧化成有机酸而呈酸性•乙二醇水溶液的腐蚀性随溶液温度升高及和氧的接触的增加而增大三、腐蚀的危害•腐蚀管道——均匀腐蚀，造成管路的早期泄漏•诱发电化学腐蚀——局部腐蚀，加剧管路的泄漏（泄漏的不可预测性）管路系统中的管道、泵、阀以及连接管路的各种电焊、钎焊接头材料各异，并处于酸性的电解质溶液中，腐蚀产物的沉积等形成电偶、浓差等腐蚀。四、防腐和控制腐蚀的对策•载冷剂的正确选择•减少溶液和氧的接触——采用闭式盐水循环系统•添加正确的缓蚀剂，监测、控制溶液对管路的腐蚀•改善水质四、防腐和控制腐蚀的对策对载冷剂的要求•在工作温度范围内始终处于液态：沸点高、凝固点低•比热大、密度小、黏度低•工作温度下化学稳定性好，不腐蚀管道和设备、不燃烧、对人体无害•价格低、易获得四、防腐和控制腐蚀的对策常用载冷剂类别及其腐蚀性分类名称特性防腐措施水水水处理氯化钙氯化钠无机盐氯化镁腐蚀性强无毒、不可燃重铬酸盐类乙二醇、丙二醇比水弱水溶液比水强加缓蚀剂三氯乙烯、二氯甲烷对铝、锌及大多数橡胶塑料有腐蚀性加缓蚀剂有机载冷剂甲醇、乙醇有毒，挥发性强加缓蚀剂四、防腐和控制腐蚀的对策乙二醇的性质•无色、无味，•挥发性弱，腐蚀性低•容易与水和其他许多有机化合物混合使用是最常用的一种有机载冷剂（资料介绍，乙二醇产量的近一半用作汽车和制冷业的冷冻液、载冷剂）四、防腐和控制腐蚀的对策乙二醇溶液缓蚀剂组成由缓冲剂和钝化剂组成•缓冲剂——用来缓冲因乙二醇氧化生成的有机酸，可以是硼砂、三乙醇胺等•钝化剂——是使金属表面形成钝化膜，造成电阻极化从而阻止腐蚀的进程的物质，可以是磷酸盐、钼酸盐等四、防腐和控制腐蚀的对策溶液的缓蚀能力——储备碱的概念•表示乙二醇水溶液对酸化的阻力•衡量指标：将10ml乙二醇溶液滴定至pH5.5时所消耗0.100N盐酸的毫升数四、防腐和控制腐蚀的对策储备碱度的控制和监测•多数场合储备碱度应为10~12毫克当量•ASTMD1122规定长效防冻液的储备碱度为10~20mg/100ml•根据溶液储备碱度的高低决定系统溶液测试和调整的频度•简单的pH监测：要求在7.5以上，不可低于6.5四、防腐和控制腐蚀的对策缓蚀剂的选用•汽车行业有成熟的产品（有针对大中小、汽柴油等不同的车型各不相同的缓蚀剂）•制冷行业国外有相应的产品如TYFOCOR-L（EPS）•一般由缓蚀剂供应商对系统分析后提出适宜于该系统的专用配方和控制方法，包括对水质的要求建议——我公司的对策•进一步收集我公司工业冷冻机组使用乙二醇溶液的样本，分析其酸碱度，了解溶液的监测和维护现状•进一步了解工业冷冻行业乙二醇溶液的使用及防腐手段（FRICK、竞争对手）•对标准产品——根据YBC及双工况机组冷冻液管路组成及使用工况，进行相关的咨询在IOM中添加有关溶液防腐的控制要求•关注其他非标产品的载冷剂防腐问题