액체냉판및플레이트핀열교환기용알루미늄내식성
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액체냉판및플레이트핀열교환기용알루미늄내식성
액체냉각루프의구성요소를선택할때는개별성능뿐만아니라재료호환성을고려해야합니다。구리튜브열교환기와페어링된알루미늄튜브냉판이열요구사항을충족할수있지만신뢰할수있는냉각회로는아닙니다。구리와알루미늄은전기화학적전위가매우다르므로냉각시스템에결합하면갈바닉부식이발생할수있습니다。갈바닉부식(이종금속부식이라고도함)은금속을침식시켜시간이지남에따라누출을일으킵니다。
액체냉판에알루미늄의부식
알루미늄은내식성으로유명합니다。올바른조건에서알루미늄은신속하게보호산화물층을형성합니다。일반적으로,이것은산소가쉽게사용할수있고주변매체가적당pH值한가있을때생깁니다。알루미늄부식의두가지전형적인징후가있습니다:균일한부식과국부적부식。균일한부식은산화물층이부식성매체에용해될때발생합니다。1“산화물필름은알칼리성용액과강한산에용해됩니다…하지만약pH值4.0 - 9.0의범위에서안정적입니다。”2균일한부식에서전체산화물층은개전할수있는것보다더빨리제거되고있습니다。국소부식은일반적으로구덩이의형태로,기본금속또는주변환경에불균일성이있을때발생합니다。금속은갈바닉커플을생성하는합금원소의국소농도를가질수있다。주유사하게,변환경은염화물과같은활성원소의국소농도를가질수있다。
액체냉판및열교환기는많은다른유체와함께사용되며일반적으로동일한유체의재순환을포함합니다。알루미늄냉판및열교환기에서사용해서는안되는유체중하나는물입니다。수돗물에는구리,중탄산염,염화물및/또는부식을용이하게하는기타불순물과같은활성이온이포함될수있습니다。또한,폐쇄루프에서시간이지남에따라동일한유체의재순환은용액에서나오는용존산소를일으킬것입니다。산소의결과부족은산화물층의형성을억제합니다。충분한시간이주어지면,알루미늄은결국산소로부터분리되어낮은품질의물에노출되면부식됩니다。
물이열전달시스템에선호되는경우,증류수는일반적으로동결점을줄이고끓는점을증가시키기위해글리콜과결합됩니다。위에서언급한이유로,부식억제제는사용하는것이중요합니다。부식억제제는부식방지층을형성하는산소의역할을인수활성이온(일반적으로인산염)의양을제어한다。이러한억제제는알루미늄과의화학반응에의존하기때문에수돗물과같은낮은품질의물을사용하면억제제의효과를줄일수있습니다。
내식성설계
합금선택은높은내식성의핵심요소입니다。예를들어,플레이트핀열교환기에서유체통로를분리하는브레이즈시트는일반적으로전체시트두께의약10%를나타내는내부코어및외부클래드레이어로구성됩니다。클래드레이어는고온및차가운지느러미와브레이즈시트를사이드바에결합하는브레이징합금입니다。진공브레이징합금은실리콘및기타원소를사용하여합금의융점을낮춥시합니다。브레이즈합금은코어보다더무음이기때문에브레이즈합금은음극방지및부식방지기능을제공합니다。
음극보호는수십년동안선박건조사업에사용되어온개념입니다。강철로만들어진선체의경우아연과같은활성요소로만들어진플러그가선체를보호하는데사용됩니다。아연은강철보다더활발하기때문에아연은강철보다더빨리부식됩니다。알루미늄의합금원소중,구리와철의최소합금은최고의내식성을갖는다。3.“3 xxx시리즈합금은일반적으로가장높은일반적인내식성을갖는사람들중…6 xxx합금은또한높은저항을가지고있습니다。”4
냉판및열교환기설계에는다른고려사항이있습니다。내부유체정적압력및외부응력은핵심구성요소를응력하에놓습니다。이러한응력은종종고강도합금(6 xxx시리즈)이브레이즈시트및/또는지느러미에사용되어야합니다。브레이즈시트두께는성능,중량및부식방지사이의장단점입니다。두꺼운브레이즈시트는무겁고열성능을감소시킵니다。얇은브레이즈시트는응력을견딜수있는강도가적고부식방지기능이적습니다。부식성환경이있는경우얇은브레이즈시트는두꺼운시트보다적은시간동안공격을견딜수있습니다。
콜드플레이트및열교환기누출테스트
제조과정에서냉판과열교환기는순수한물로유압적으로테스트할수있습니다。그러나물,은테스트를수행하는데필요한것보다더이상장치에남아있지않아야합니다。철저한건조공정은물부식의가능성을제거하는데중요합니다。”“버블테스트또는가스로장치를가압하고물에담그는것은업계전반에널리사용됩니다。이방법을사용하려면테스트후외부표면을건조시켜야합니다。博伊德테스트서비스및절차에대해자세히알아보기．
액체냉판및열교환기작동
물/글리콜냉판또는열교환기를작동할때는유지관리계획을세우는것이중요합니다。일반적인유지보수활동은억제된에틸렌글리콜과물의적절한혼합물로시스템을세척하고리필하는것입니다。이작업은운영평가단계에서시스템수준테스트를통해결정되는간격으로주기적으로수행해야합니다。주기적으로유체pH및굴절률을측정해야합니다。이러한측정은시간이지남에따라변경됩니다。이러한측정에서플러싱주파수를결정할수있습니다。
배포하는동안절삭전지시스템을”토핑”하는것이일반적입니다。이러한관행은글리콜농도가억제제의효과를비화하는지점까지희석되지않는한냉판이나열교환기를해치지않아야합니다。억제제효과는상판수질,유체루프의다른금속유형및시스템의억제제의시대의기능입니다。“토핑오프“가사용되는경우,유체의pH를모니터링하는것이좋습니다。pH值4.0이가하로떨어지거나9.0이상으로상승하는경우가능한한빨리시스템플러시/채우기가수행되어야합니다。
내식성은냉판또는열교환기설계에서시작됩니다。또한알루미늄냉판또는열교환기의수명을최대화하는유지보수절차를개발하는것도중요합니다。
1편집자jr데이비스,ASM금속핸드북,책상에디션,볼륨2,재료공원,哦,1998年,페이지501。
2쪽이비드,499。
3.이비드。
4이비드。