冷却水系统中金属会产生怎样的腐蚀?

2017-08-03 08:55:15 天纬化学 396

一、 铁和低碳钢
铁细菌是好氧菌。它们中的一些细菌可以将二价铁氧化为三价铁,使之以鞘的形式沉淀下来,同时还产生大量黏液,构成锈瘤。由于他们耗氧,而生成的锈瘤又阻碍氧的扩散,锈瘤下面的金属表面常常处于缺氧状态,从而构成氧浓差电池,引起钢的腐蚀。铁细菌产生的锈瘤除了会引起腐蚀穿孔外,还会降低管道中水的流速,从而降低冷却水的冷却效果。
硫酸盐还原菌能使碳钢和低合金钢产生点蚀,生成黑色的硫化铁沉积物。
硫氧化菌能把元素硫或其他还原态的硫化物氧化为硫酸,使介质的pH值降低。
其它好氧菌因产生有机酸,因此也具有不同程度的腐蚀作用。
二、不锈钢
不锈钢,即使含钼量达4.5%的奥氏体不锈钢也会发生微生物腐蚀。
不锈钢微生物腐蚀的特征是点蚀,最常遇到的则是在不锈钢的焊件上。有时微生物可使不锈钢先以晶间腐蚀开始,最终成为氯化物的应力腐蚀破裂。蚀孔和裂纹主要发生在焊缝的热影响区和应力区。
除嘉氏铁杆菌,从失效的不锈钢管上含腐蚀产物的黏泥中已分离出气杆菌(Aerobacter)、梭菌(Closridium)、黄杆菌(Flavobacterium)、芽孢杆菌(Bacillus)、脱硫弧菌(Desulfovibrio)和腊肠形脱硫弧菌(Desulfotomacuium)。
有硫酸盐还原菌活动的厌氧介质中,不锈钢的微生物腐蚀形态只要是点蚀和晶间腐蚀。硫酸盐还原菌曾使904L奥氏体不锈钢制造的海水换热器水室的法兰处发生缝隙腐蚀和点蚀。蚀孔呈墨水瓶状。
三、铜和铜合金
铜腐蚀后生成的铜离子或铜盐对微生物有一定的毒性,但也存在着耐铜离子的细菌。例如,氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)能在铜离子浓度高达2%的溶液中生长。
假单胞菌(Pseudomonas)可使铜合金在海水中的腐蚀速度增大约20倍。
硫酸盐还原菌也会腐蚀铜或铜合金。硫酸盐还原菌曾使海水管道系统中铜镍合金的焊接区和热影响区发生孔蚀和选择性腐蚀。
在核电站的主凝汽器、给水加热器、各种小型换热器、泵和阀门中,广泛使用着各种铜合金(其中包括白铜、黄铜、铝青铜和海军黄铜)。虽然铜对一般的污垢生物是有毒的,但这些铜合金对微生物腐蚀仍是敏感的。在核电站的等系统中,人们曾遇到一些由于微生物活动影响而发生地铜合金的点蚀、选择性腐蚀和氨引起的应力腐蚀开裂的事例。
四、镍和镍合金
镍合金耐微生物腐蚀的能力较强,但也能产生严重的点蚀。例如嗜热菌(Thermusaquarius)可使Ni201受到严重腐蚀。
在用河水作直流冷却水的系统中,用镍管制作的曾发生由硫酸盐还原菌引起的腐蚀穿孔。穿孔的镍在冷却水一侧的管壁上有无数的蚀孔。在该冷却水系统中,一些由铜镍合金管和镍钼合金管组成的换热器的管壁也曾发生微生物引起的孔蚀,但孔蚀的程度比镍管要轻一些。
在含有假单胞菌的冷却水中,由蒙乃尔合金制造的换热器曾发生严重的点蚀。
五、钛和钛合金
钛合金是所有常用耐蚀金属中惟一已知有耐微生物腐蚀能力的合金。
六、非金属材料
一些专门“食”烃类或有机涂料的微生物能损坏有机涂层。例如假单胞菌可以破坏含氧化亚铜和三丁基锡化合物的涂料而使基体金属腐蚀。
由于能产生硫酸,硫氧化菌可以使混凝土迅速破坏。
真菌可将木材的纤维素转化为葡萄糖而损坏冷却水系统中的木质构件。

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