某公司循环水泵冷却水管服役2年即发生严重腐蚀失效,水管内部出现橙红色垢层及垢块,严重影响了水泵正常工作。据公司介绍,冷却水管为T10钢,冷却水为城市自来水。冷却水管现已出现渗漏,无法正常工作,极大的影响了公司生产运营。
冷却水管内壁腐蚀产物
冷却水管内壁已出现严重的层状腐蚀,表层为橙红色腐蚀产物(腐蚀产物2),表层垢物清理后为黑色腐蚀产物(腐蚀产物1)。管内橙红色腐蚀产物垢块,垢层垢块潮湿松散易清理。
1、腐蚀产物能谱分析
腐蚀产物1能谱扫描结果
腐蚀产物2能谱扫描结果
电镜扫描腐蚀产物,放大倍数为100倍。从图中可以看出,腐蚀产物1组织相对紧密,孔洞较少,有层状样;腐蚀产物2组织疏松,结构松散。
2、腐蚀产物XRD扫描分析
腐蚀产物1XRD扫描图谱
腐蚀产物2XRD扫描图谱
与XRD图谱库进行对比分析可知,腐蚀产物主要的元素是Fe、O,还有微量的C、Cl元素,腐蚀产物主要成分为Fe3O4、Fe2O3。
3、冷却水管材质分析
元素
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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含量
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1.02
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0.26
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0.34
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0.027
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0.02
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管材化学成分分析
循环水泵冷却水管材质几种重要元素分析结果如表所示。根据T10钢标准元素含量可知,该循环水泵冷却水管材质符合标准要求。
4、结论
(1)腐蚀主要发生在循环水泵冷却水管内壁,且有严重的结垢情况。检测垢层,发现其含有大量Cl-,证明循环水泵冷却水管中的冷却水质可能有问题。
(2)能谱扫描结果分析:对于腐蚀产物1,主要是Fe、O两种元素,还有少量的Cl元素。腐蚀产物1中的Cl元素可能是随着腐蚀的加深,由冷却水经腐蚀产物2渗入。对于腐蚀产物2,除了Fe和C、O主要元素外,还有Cl、Ca元素,其中Cl、Ca可能来自冷却水。
(3)XRD扫描结果分析:腐蚀产物1主要成分可能为Fe3O4、Fe2O3;腐蚀产物2的主要物相可能是Fe2O3,其次是Fe3O4。XRD峰的强度并不高,说明腐蚀产物中含有大量的杂质,可能是冷却水管内长期聚集的泥土等。