在的液体冷却系统防止腐蚀

保护您的系统不受泄漏和性能下降的影响

水和水/乙二醇溶液是冷却系统和再循环冷却器中常用的传热流体。尽管流体是传热应用的命脉，但它们也会在系统内造成腐蚀。这种腐蚀可导致传热表面结垢导致系统热性能降低，腐蚀沉积物导致管道直径减小导致流量减少，最终导致因腐蚀损坏而需要更换系统部件。

腐蚀是材料，通常是金属和其环境，这导致金属和其属性的恶化之间的化学或电化学反应。本文将介绍化学腐蚀。（有关电化学或电化腐蚀的更多信息，请参阅我们应用指南“避免电偶腐蚀。”）的金属组件的腐蚀是对水和水/乙二醇冷却系统的固有问题，因为许多金属自然地趋向于氧化在水的存在。在水中的溶解氧加速最腐蚀过程。在闭环系统中，溶解氧被消耗随时间而不再会带来腐蚀风险。用于开环系统，但是，继续暴露于空气允许氧气溶解到冷却剂。因此，开环系统经常遭受更多的腐蚀问题比较封闭的单位。

腐蚀通常被分类为一般的或局部的。全面腐蚀是均匀地分布在整个表面上的金属的损失。它通常不会导致快速的系统故障，因为金属损耗率可在金属破裂前被发现。局部腐蚀，而另一方面，是不是可预测的。它通常在点蚀的形式，其可以穿透金属非常快，形成空腔或空穴出现。局部腐蚀的另一种常见的形式是气穴现象，其发生在当液体蒸气形式的口袋。当金属表面附近的局部压力下降的液体的蒸气压以下，则会发生此过程。当这些蒸汽泡崩溃或内爆，它们产生大量的能量。这会导致严重的点蚀到系统部件（如泵），产生噪声大量，而在泵效率的降低的结果。

潜在的腐蚀问题

腐蚀可能导致很多问题，其中最显著的存在穿孔，可能导致冷却液泄漏。其它问题可能包括降低由表面结垢，当与氧，氯和/或抑制剂的冷却剂金属反应和沉淀物回到所述金属表面，形成充当传热阻挡层时发生的热传递。此外，关注包括颗粒过滤器的堵塞和损坏机械密封。

当铜腐蚀，它更多地是由一般腐蚀降解比点蚀。一般的腐蚀会时常发作铜暴露在氨，氧气，或含硫量高的流体。腐蚀影响铜的另一个来源是溶解的盐在流体，如氯化物，硫酸盐，和碳酸氢盐。

对于铝，点蚀是腐蚀的最常见形式。点蚀通常是由卤化物离子的存在，其中氯化物的（氯离子）是最常遇到的在液体冷却回路产生。的铝点蚀在卤化物溶液对空气开放的发生是因为，在氧的存在下，金属容易极化其点蚀电位和天然存在的保护性氧化物层或薄膜被穿透。该膜是在水溶液中稳定，当pH为约4.0和8.5之间。该膜是自然自我更新和意外磨损或表面氧化膜的其他机械损伤迅速修复。使用水时与铝以保持清洁的传热表面爱美达强烈建议的抑制剂。

不锈钢通常用于腐蚀性环境，但与铝一样，它在氧化环境中对高浓度氯化物（>100 ppm）敏感。点蚀仍然是不锈钢合金中最常见和最具破坏性的腐蚀形式之一，但可以通过确保材料暴露在氧气中并尽可能防止氯化物的侵蚀来防止点蚀。铬含量高的不锈钢，尤其是钼和氮，更耐点蚀。

腐蚀不羁乙二醇引起

学习¹研究表明，在热、氧和铜、铝等常见冷却系统金属存在的情况下，未受抑制的乙二醇将降解为五种有机酸-乙醇酸、乙醛酸、甲酸、碳酸和草酸。铜和铝在不受抑制的乙二醇存在下起催化剂的作用。然后，这些有机酸将在极端条件下（212°F，氧气冒泡进入未受抑制的乙二醇溶液）在短短三周内对铜和铝进行化学腐蚀，在流体中形成金属有机化合物，从而导致管道、泵、阀门等堵塞。

文学类²参考经常指出铜和铝是与未抑制的乙二醇兼容，但通常这些建议是基于在不同温度下各种金属的两个星期的化学相容性研究。上面的研究表明，未抑制的乙二醇通常不开始降解那些极端条件下3直到后周。总之，所报告的数据是基于乙二醇的溶解能力的金属，而忽略退化，酸性不受约束乙二醇和其对金属的影响的关注。后者是更腐蚀性的对金属。

抗腐蚀

通常，可以通过pH值控制和使用缓蚀剂来减少腐蚀。缓蚀剂附着在金属表面，使其钝化并防止腐蚀。同样重要的是保持稳定的水流，以避免冷却系统内的停滞区，这可能导致腐蚀。

水的质量也需要努力，以防止腐蚀时要考虑的。天然水的腐蚀作用可根据其化学组成变化很大。正如本文前面提到的，氯是腐蚀性和使用自来水应该被最小化或避免，如果它包含超过100ppm氯化物。的水的硬度也需要考虑，因为它引入金属表面上的钙和镁，其形式规模。已通过反渗透工艺以去除有害的矿物质和盐通过去离子水，软化水，或水强烈建议，以避免氯和结垢。合适的腐蚀抑制剂必须用去离子水或软化水中使用。

有不同的抑制剂用于不同的金属，每种都有其优缺点。

• 磷酸盐是铁、钢、铅/锡焊料和大多数铝部件的有效缓蚀剂。它也是一种很好的pH控制缓冲液。磷酸盐的一个缺点是在硬水中与钙沉淀，这是使用去离子水稀释乙二醇/水冷却剂的原因之一。
• 甲苯基三唑是铜和黄铜的公共和高度有效的腐蚀抑制剂。
• 巯基苯也适用于铜和黄铜，但它并不像稳定，甲苯三唑。
• 亚硝酸盐是一种优良的铁缓蚀剂。在高浓度下，该抑制剂对铅/锡焊料具有腐蚀性。
• 硅酸盐是大多数金属的有效抑制剂，但往往在冷却系统中形成厚沉积物。汽车防冻剂中的防锈剂可能导致泵密封过早失效。铬酸盐油和可溶油过去曾被使用，但由于毒性，它们的使用已大大减少。现代抑制剂已经取代了它们。

防腐蚀总结

虽然我们不能一起阻止腐蚀，但有很多方法可以显著地限制腐蚀。通过选择合适的流体路径材料、监测溶液化学（特别是pH值水平和水质）和选择合适的抑制剂，您可以将腐蚀造成的成本影响降至最低，并确保液体冷却回路多年有效运行。

¹“远赴腐蚀”。工艺冷却装备。2005年7月1日

²“技术洞察不羁乙二醇”。工艺冷却装备。2002年7月1日