二元醇对不锈钢材料有腐蚀作用吗
早上好,有些常见的二元醇的分解产物对201、304和306等不锈钢有一定的腐蚀性,比如乙二醇经过久置受空气氧化容易生成乙二酸(草酸),它对于金属管道部件都有腐蚀性,通常通流乙二醇的生产管线内壁都要提前做磷酸钝化处理,请参考。「不锈钢」只是一种俗称,它只针对水这种最常见的极性溶剂能达到不锈程度,对酸碱化合物都要重新考虑。二元醇本身如乙二醇、丙二醇等等对不锈钢无直接腐蚀性。
乙二醇对金属没有腐蚀。
乙二醇的物理性质
外观与性状:无色、有甜味、粘稠液体
蒸汽压:0.06mmHg(0.06毫米汞柱)/20℃
粘度:25.66mPa.s(16℃) [2]
溶解性:与水/乙醇/丙酮/醋酸甘油吡啶等混溶,微溶于乙醚,不溶于石油烃及油类,能够溶解氯化钙/氯化锌/氯 化钠/碳酸钾/氯化钾/碘化钾/氢氧化钾等无机物。
表面张力:46.49 mN/m (20℃)
燃点:418℃
燃烧热:1180.26KJ/mol
在25摄氏度下,介电常数为37
浓度较高时易吸潮
乙二醇的化学性质
由于分子量低,性质活泼,可起酯化、醚化、醇化、氧化、缩醛、脱水等反应。
与乙醇相似,主要能与无机或有机酸反应生成酯,一般先只有一个羟基发生反应,经升高温度、增加酸用量等,可使两个羟基都形成酯。如与混有硫酸的硝酸反应,则形成二硝酸酯。酰氯或酸酐容易使两个羟基形成酯。乙二醇在催化剂(二氧化锰、氧化铝、氧化锌或硫酸)作用下加热,可发生分子内或分子间失水。乙二醇能与碱金属或碱土金属作用形成醇盐。通常将金属溶于二醇中,只得一元醇盐;如将此醇盐(例如乙二醇一钠)在氢气流中加热到180~200°C,可形成乙二醇二钠和乙二醇。此外用乙二醇与2摩尔甲醇钠一起加热,可得乙二醇二钠。乙二醇二钠与卤代烷反应,生成乙二醇单醚或双醚。乙二醇二钠与1,2-二溴乙烷反应,生成二氧六环。此外,乙二醇也容易被氧化,随所用氧化剂或反应条件的不同,可生成各种产物,如乙醇醛HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。乙二醇与其他二醇不同,经高碘酸氧化可发生碳链断裂。应用乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制药工业中,分别用作水合剂和溶剂。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸药。乙二醇的单甲醚或单乙醚是很好的溶剂,如甲溶纤剂 HOCH2CH2OCH3可溶解纤维、树脂、油漆和其他许多有机物。乙二醇的溶解能力很强,但它容易代谢氧化,生成有毒的草酸,因而不能广泛用作溶剂。
原因:铁和无氧纯水的反应其自由能是降低的,反应要放出氢。同时,乙二醇在使用过程中与空气接触容易产生气泡,气泡在溃灭过程中产生的微射流或冲击波对设备产生损伤--穴蚀(又称气蚀、空蚀)。穴蚀现象开始是变色,表面局部呈灰白色,而后逐步变粗糙,继而呈现出麻点和针孔,并逐步向深处发展,最后产生散落或形成局部聚集的蜂窝状孔群,严重的针孔可穿透设备。加上钢铁表面不均匀,它在水中要形成无数微小的腐蚀电池,造成对设备的腐蚀。同时乙二醇含有羟基本身不稳定容易酸化等因素会导致新鲜乙二醇溶液能在小于1周的时间内腐蚀碳钢(一般用碳钢)和铜能在约1年的时间内,腐蚀一般不锈钢(304不锈钢)。并导致溶液系统中铁锈杂质等含量很高,很多企业使用的乙二醇溶液在1年左右,杂质含量达到1%附近。由此导致换热效果低,冰点提高等后果。另外,发生腐蚀的乙二醇溶液,由于存在电化学腐蚀、垢下腐蚀、酸性腐蚀等一些列叠加腐蚀作用,具有更强的腐蚀性。
乙二醇介绍:乙二醇(ethylene glycol)又名"甘醇"、"1,2-亚乙基二醇",简称EG。化学式为(CH2OH)2,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6 g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合其硝酸酯是一种炸药。
中午好,乙二醇会导致设备腐蚀生锈,主要原因是乙二醇在空气或者水中缓慢氧化,生成草酸(乙二酸),草酸能与很多常见金属尤其是铁、铜和铝发生化学反应腐蚀其接触面。所以比较好的乙二醇溶液都将其PH值调节成碱性,以防止乙二醇氧化,请参考。这是乙二醇回流管道中腐蚀201不锈钢的内表面。
水-乙二醇对铁基金属具有腐蚀性,特别是碳钢和铸铁。不锈钢要到后期才会体现出腐蚀性。
可以使用SMT-AC处理水乙二醇溶液,达到对铁基金属的无腐蚀性处理。
1、乙二醇有腐蚀性,所以使用不锈钢好些;
2、如果输送的是纯乙二醇,则说明企业有钱没地花。本来可以使用碳钢的,不腐蚀碳钢;
3、如果是输送冷冻液,则也说明企业“有钱”没地花,本来也可以使用碳钢的,可以做防腐。
还有什么其他发现的,可以追问。
从动力循环的角度说,可以。除非使用的乙二醇温度低于-20℃(35%乙二醇溶液冰点-20℃)。
但是从腐蚀的角度考虑,不锈钢也有轻微腐蚀性,管道一般用碳钢,则腐蚀性更重,一般运行1年左右就容易造成腐蚀泄露。
我公司有更优秀的SMT-IS20产品可替换35%的乙二醇溶液。
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304不锈钢材料出现生锈现象,有以下几个原因:
氯离子
氯离子广泛存在,比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中,腐蚀很快,甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求,而且需要经常擦拭,除去灰尘,保持清洁干燥。(这样就可以给他定个“使用不当”。) 美国有一个例子:某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液,该容器已使用近百余年,上个世纪九十年代计划更换,因橡木材料不够现代,采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。
固溶处理
合金元素没有溶入基体,致使基体组织合金含量低,抗蚀性能差。
晶间腐蚀
这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌,再配以稳定处理,可以减少晶间腐蚀。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-8铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
乙二醇和冷冻盐水优缺点:
冷冻盐水作为载冷剂使用会出现使用一段时间后浓度降低造成载冷效果下降问题,这是因为冷冻盐水在使用初期处于温度低和盐浓度高的工况下存在自然吸水的倾向,长时间运行使用后其自然吸水的量会增加到可观察的程度。另外,工厂中使用的冷冻盐水,可能还存在与蒸气、冷却水互串(例如夹套互串)等原因,造成浓度不断降低。
乙二醇作为载冷剂使用在腐蚀问题上要优于氯化钙冷冻盐水,但其价格较高,同时长期使用乙二醇的系统也会出现腐蚀问题,从长远来看,使用乙二醇其性价比也不高。
反应原理
通常情况下,乙二醇作为一种传统的载冷剂同样具有很强的腐蚀性。铁和无氧纯水的反应其自由能是降低的,反应要放出氢。同时,乙二醇在使用过程中与空气接触容易产生气泡,气泡在溃灭过程中产生的微射流或冲击波对设备产生损伤——穴蚀(又称气蚀、空蚀)。
穴蚀现象开始是变色,表面局部呈灰白色,而后逐步变粗糙,继而呈现出麻点和针孔,并逐步向深处发展,最后产生散落或形成局部聚集的蜂窝状孔群,严重的针孔可穿透设备。加上钢铁表面不均匀,它在水中要形成无数微小的腐蚀电池,造成对设备的腐蚀。
同时乙二醇含有羟基本身不稳定容易酸化等因素会导致新鲜乙二醇溶液能在小于1周的时间内腐蚀碳钢(一般用碳钢)和铜;能在约1年的时间内,腐蚀一般不锈钢(304不锈钢)。并导致溶液系统中铁锈杂质等含量很高,由此导致换热效果低,冰点提高等后果。
另外,发生腐蚀的乙二醇溶液,由于存在电化学腐蚀、垢下腐蚀、酸性腐蚀等一些列叠加腐蚀作用,具有更强的腐蚀性。