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紫铜毛细管冷却塔穿孔铜管穿孔失效分析

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冷却塔热交换器：用于冬季供暖和夏季制冷的冷却塔热交换器，通过铜管内所载的乙二醇溶液实现对机组的循环冷却。某批铜管投入使用仅半年便出现泄漏故障，检查发现有两根铜管发生了穿孔，造成冷却剂泄漏，致使设备运转失效。之后已对发现的孔洞进行了焊合修补，但在此之后又陆续发现铜管上多处存在小孔。为防止出现更严重的设备安全运行事故，北京有色金属研究总院分析测试所的刘淑凤等对该冷却塔热交换器铜管产生小孔的原因进行了分析。

分散性和集中性的圆形孔洞：冷却塔所用的铜管表面多处可见分散性和集中性的圆形孔洞，铜管外表面分布着一层腐蚀产物。铜管材料本身的化学成分及显微组织均未见异常。能谱及XRD分析结果表明，铜管的腐蚀坑底有氯化物存在，而腐蚀产物中印刷胶辊氯元素特征峰较高，致使铜管在该运行环境中发生了小孔腐蚀。循环冷却水的全盐量很高为发生电化腐蚀提供了条件。水质中有铵盐，整个循环水溶液呈碱性，这对于铜会促发均匀腐蚀行为，现场铜管表面存在的“铜绿”现象应与这种化学腐蚀行为有关。

水滚珠质的化学成分分析：从水质的化学成分分析结果上看，未经使用的自备井水成分正常，而使用过的冷却循环水中的电解质浓度较高，氯化物含量较高。究其原因应是水分暴露在大气中不停地挥发，长期只是不断补充水源，而未及时更换整池的循环水，致使可溶性氯盐不断地浓缩，再者含氯的阻垢缓蚀剂的添加也是氯的来源之一。建议采用自备井水作为循环冷却水时要定期及时更换新鲜的水，防止氯离子及可溶性盐含量过高导致孔蚀。若添加阻垢缓蚀剂时，应选择不含蜗卷弹簧氯的产品。另外建议添加循环水处理设备，降低氯离子及总盐含量，也可采用去离子水。

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