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GDCOPPER1铜管的蚁穴腐蚀金龙集团技术中心GDCOPPER2铜管的蚁穴腐蚀1什么是蚁穴腐蚀2蚁穴腐蚀的三个基本条件3什么是羧酸4羧酸（根）的来源5蚁穴腐蚀统计分析6蚁穴腐蚀腐蚀机理7蚁穴腐蚀影响因素8蚁穴腐蚀模拟再现9蚁穴腐蚀预防措施10各种腐蚀介质蚁穴腐蚀倾向性的评定11耐蚁穴腐蚀铜合金材料GDCOPPER3什么是蚁穴腐蚀空调与制冷用铜管在H2O、O2和羧酸根COOH-离子共存的环境中，经过一定时间后，腐蚀沿着不同方向不规则地发展，直至穿透铜管壁，在铜管壁内部留下象蚂蚁洞穴一样的腐蚀针孔，这种腐蚀称为蚁穴腐蚀（羧酸腐蚀）。蚁穴腐蚀形貌图GDCOPPER4蚁穴腐蚀的三个基本条件水H2O氧O2羧酸根COOH-GDCOPPER5什么是羧酸羧酸烃基不同羧基数目芳香酸脂肪酸一元羧酸二元羧酸多元羧酸CH3COOHC17H35COOH(硬脂酸)C15H31COOH(软脂酸）CH2=CH—COOHC17H33COOH(油酸)C6H5COOHHOOC—COOHHO—C—COOHCH2—COOHCH2—COOHCH3COOH饱和不饱和——GDCOPPER6羧酸（根）的来源1.自然环境雨、雪、雾、悬浮颗粒，特别指出同一地区紫外线越强羧酸浓度越高某城市每年大气污染物中各离子浓度GDCOPPER72.生物排放生物活动过程中体内生物能的消耗，如木材的自然分解或燃烧羧酸（根）的来源GDCOPPER8羧酸（根）的来源3.有机物和无机物的各种化学反应挥发性润滑油水解反应、乙烯催化反应、单松烯类羧化反应蒎烯润滑油压缩机油清洗剂GDCOPPER9羧酸（根）的来源4.工业排放食品加工、造纸业、包装材料、涂料等都能释放和分解羧酸GDCOPPER10蚁穴腐蚀统计分析腐蚀发生部位和时间GDCOPPER11蚁穴腐蚀腐蚀机理蚁穴腐蚀的全过程是类似于点蚀的一种局部腐蚀，其发生在潮湿的气氛中，微观通道的尖梢是铜发生溶解的微观阳极，微观通道的侧壁和管子外表面是氧发生还原的微观阴极，当潮湿的气氛中存在羧酸时，上述过程被催化加快，羧酸穿过氧化膜的缺陷，使铜溶解在表面的水中，发生如下电化学反应:阳极反应:CuCu++e-Cu++COOH-CuCOOH阴极反应:O2+2H2O+4e-4OHCu+H20COOH-CuCOOHOH-H20活性部位GDCOPPER12蚁穴腐蚀腐蚀机理CuCOOH被氧化形成Cu2O和二价铜的化合物：4CuCOOH+1/2O2Cu2O+2Cu(COOH)2CuCOOH+COOH-Cu(COOH)2+e-Cu2O也可通过阳极反应而生成：2Cu+2OH-Cu2O+H2O+2e-空气CuCuCOOHO2Cu(COOH)2Cu+H20Cu2OH20OH-活性部位COOH-GDCOPPER13蚁穴腐蚀腐蚀机理随着反应的进行Cu2O的体积变大而造成堵塞效应，Cu2O会在通道的脆弱部位产生裂纹。Cu(COOH)2与孔内洞的活性态的铜反应，形成一价铜的化合物：Cu(COOH)2+Cu2CuCOOH管壁凹痕上很小的点滴物质可以促进腐蚀的发生，腐蚀可以在非重力作用的方向上不规则地发生发展。加热和冷却的循环作用产生的抽气会使氧气渗漏进去。渗漏进去的O2将CuCOOH氧化，在显微通道的壁上形成Cu2O。这种反复循环的反应促成了蚁穴腐蚀的发生。空气H20OH-O2H20Cu+CuOH-Cu2OCu2O活性部位活性部位微裂纹COOH-CuCOOHCu(COOH)2GDCOPPER14蚁穴腐蚀影响因素1.腐蚀介质浓度羧酸根离子浓度、PH值2.氧潮湿大气中氧含量越高，腐蚀就越严重3.温度和湿度潮湿高温或低温和高温交替循环变化下，蚁穴腐蚀的发生就更明显4.其它铜管的杂质、晶粒度、局部应力,对蚁穴腐蚀无显著作用GDCOPPER15蚁穴腐蚀模拟再现密闭的空气环境下甲酸气氛对空调与制冷用铜管的腐蚀试验蚁穴腐蚀模拟再现腐蚀形貌图GDCOPPER16蚁穴腐蚀预防措施1.在铜管材料中添加微量金属元素，提高铜管自身的抗腐蚀能力；2.在铜管表面涂覆缓蚀剂对其进行表面防护；3.研究适宜的涂层工艺对现有材质的ACR铜管进行防腐处理；4.预防清洗剂、挥发油和助焊剂等物质的残留和水解。首先使用蚁穴腐蚀倾向性小的物质替代蚁穴腐蚀倾向性大的物质；第二，减少腐蚀倾向大的物质在铜管表面的残留量和残留时间；第三，腐蚀倾向性大的物质在铜管表面残留期间，应防水防潮，杜绝水解反应。GDCOPPER17各种腐蚀介质蚁穴腐蚀倾向性的评定1.SH/T0195-1992润滑油腐蚀试验法2.电位滴定测量试验油品蒸馏水酸值法3.铜管锈蚀判别法4.铜管封入腐蚀试验法5.试验油品热环流试验（水解试验）法6.含氯有机溶剂的变质试验法GDCOPPER18各种腐蚀介质蚁穴腐蚀倾向性的评定蚁穴腐蚀与试验油品加热环流水分相的羧酸离子浓度（尤其甲酸离子浓度）及PH值有很大的关系。试验油品加热环流水分相中各种羧酸离子的浓度越大，试验油品的蚁穴腐蚀倾向性越大。腐蚀深度与试验油品加热环流水分相的PH值有关，在PH值为5以下时发生蚁穴腐蚀。GDCOPPER191.TP2与新材料蚁穴腐蚀再现对比试验TP2新材料甲酸氛围中暴露30天下端横断面观察结果耐蚁穴腐蚀铜合金材料GDCOPPER20耐蚁穴腐蚀铜合金材料2.TP2与新材料蚁穴腐蚀再现对比试验TP2新材料甲酸氛围中暴露30天中部横断面观察结果GDCOPPER21耐蚁穴腐蚀铜合金材料3.TP2与新材料蚁穴腐蚀再现对比试验TP2新材料甲酸氛围中暴露30天上端横断面观察结果