Korózia je jednou z hlavných príčin degradácie výkonu a zlyhania zariadení v chladičoch. Či už v systémoch HVAC, chladení priemyselného procesu alebo infraštruktúry chladenia dátového centra, korózia môže spôsobiť úniky, znížiť účinnosť prenosu tepla a skrátiť životnosť zariadení. Spomedzi niekoľkých faktorov, ktoré prispievajú k korózii, zohráva rozhodujúca úloha rozpustený kyslík v chladivo.
V tomto článku preskúmame, ako kyslík spôsobuje koróziu, prečo jej odstránenie pomáha, techniky používané na deoxygenáciu chladiacej kvapaliny a ďalšie osvedčené postupy na prevenciu korózie chillerov.
1. Porozumenie korózii chillerov
Chlady pracujú cirkuláciou chladiacej kvapaliny-zvyčajne vody alebo zmesi vody-glykolu-cez systém s uzavretou slučkou na prenos tepla. Prítomnosť kyslíka, minerálov a iných kontaminantov však môže vytvoriť korozívne prostredie, najmä ak sú zapojené kovy ako oceľ, meď a hliník.
Typy korózie v chladičoch zahŕňajú:
Jednotná korózia - postupná strata materiálu v dôsledku oxidácie
Korózia jamky - lokalizované hlboké poškodenie spôsobené uväzneným kyslíkom
Galvanická korózia - vyskytuje sa, keď dva odlišné kovy interagujú v prítomnosti elektrolytu
Mikrobiologicky ovplyvnená korózia (MIC) - spôsobená baktériami produkujúcimi korozívne vedľajšie produkty
Spomedzi nich rozpustený kyslík urýchľuje oxidačné reakcie, čo z neho robí primárny cieľ stratégií prevencie.
2. Úloha kyslíka pri korózii chladiacej kvapaliny
Kyslík je silné oxidačné činidlo, ktoré reaguje s kovmi v chladiacom systéme, tvorí oxidy, hrdzu a ložiská mierky. Tieto reakcie ohrozujú štrukturálnu integritu a účinnosť prenosu tepla.
Príklad chemickej reakcie (korózia železa):
Tento hydratovaný oxid železa sa nakoniec dehydratuje do hrdze ( F e 2 O 3 ) , čo v priebehu času oslabuje kov.
Ako kyslík urýchľuje koróziu
Podporuje elektrochemické reakcie na kovových povrchoch
Zvyšuje tvorbu kyslých zlúčenín v chladiacej kvapaline
Vylepšuje jamky, najmä v stagnujúcich vodných zónach
Zrýchľuje galvanickú koróziu, keď sa používajú rôzne kovy
Čím viac kyslíka je prítomná, tým rýchlejšia je reakcia-preto je deoxygenácia preukázaná metóda kontroly korózie.
3. Pomáha odstránenie kyslíka?
Áno, odstránenie kyslíka z chladiacej kvapaliny významne znižuje koróziu chillerov, najmä v systémoch s uzavretou slučkou. Nižšie hladiny kyslíka pomaly oxidačné reakcie pomaly a minimalizujú jamky, tvorbu mierky a zhoršenie kovov.
Výhody odstraňovania kyslíka zahŕňajú:
Znížená rýchlosť korózie - chráni komponenty ocele, meď a hliníka
Rozšírená životnosť zariadenia - minimalizuje predčasné zlyhanie
Zlepšená účinnosť prenosu tepla - zabraňuje nahromadeniu stupnice
Nižšie náklady na údržbu - znižuje frekvenciu opravy
Lepšia kontrola chémie vody - zefektívňujú inhibítory
Samotné odstránenie kyslíka však nestačí. Malo by byť súčasťou komplexného programu na úpravu vody, ktorý tiež spravuje pH, tvrdosť, mikrobiálny rast a inhibítory korózie.
4. Metódy na odstránenie kyslíka z chladiacej kvapaliny
Existuje niekoľko osvedčených techník na kontrolu hladiny rozpusteného kyslíka v chladičoch:
A. Mechanická deaerácia
Používa vysávače alebo diaeratory rozprašovacích typov
Fyzicky odstraňuje kyslík znížením tlaku a zvýšením teploty vody
Bežné v elektrárňach a veľkých priemyselných chladičoch
B. Chemické čistiace prostriedky na kyslík
Chemikálie reagujú so rozpusteným kyslíkom a neutralizujú jeho korozívne účinky
Bežné čistiace prostriedky kyslíka zahŕňajú:
Sodný
Hydrazín (menej častý v dôsledku toxicity)
Uhľohydrazid
Deha (dietyhydroxylamín)
Často v kombinácii s inhibítormi korózie pre maximálnu ochranu
C. vákuové odplynenie
Odstraňuje kyslík použitím záporného tlaku
Ideálne pre systémy chladenej vody s uzavretou slučkou
D. Technológia odplynenia membrány
Používa hydrofóbne membrány na oddelenie rozpustených plynov od chladiacej kvapaliny
Vysoko efektívny a energeticky efektívny pre moderné systémy
5. Doplnkové stratégie na prevenciu korózie
Odstraňovanie kyslíka funguje najlepšie v kombinácii s inými osvedčenými postupmi:
Ovládanie pH: Udržujte pH v odporúčanom rozsahu (zvyčajne 8,0–9.0)
Použitie inhibítorov korózie: chráni kovy vytvorením ochranného filmu
Filtračné systémy: odstraňuje častice, ktoré môžu urýchliť koróziu
Mikrobiálna kontrola: zabraňuje tvorbe biofilmu a mikrofónu
Pravidelné testovanie vody: Zabezpečuje stabilnú chémiu a včasné odhalenie problémov
6. Záver
Odstránenie rozpusteného kyslíka z chladiacej kvapaliny významne znižuje koróziu chladiča, zlepšuje prevádzkovú účinnosť a rozširuje životnosť zariadenia. Nemalo by sa však považovať za samostatný roztok. Holistický prístup - kombinácia odstraňovania kyslíka, chemické ošetrenie, kontrola pH a rutinné monitorovanie - prináša najlepšie výsledky.
Investovanie do kontroly kyslíka sa oplatí nižšie náklady na údržbu, vyššiu energetickú účinnosť a lepšiu dlhodobú spoľahlivosť systému.
