摘要：该篇文章我们主要讲述了该管道的耐腐蚀性能，对其进行了相关的分析和讨论，主要是分析了在不同的温度下以及在氯气的不同浓度下关于钢管的腐蚀速率，以及它的内部结构的变化。通过调查的结果我们可以知道，在温度为一百八十五摄氏度和氯气的浓度为五十五克每升的环境下，根据统计，其速率在平均的情况下为零点零七六毫米每年，由此可知它的耐腐蚀性是十分好的。
关键词：暖通空调；制冷通风管道；耐腐蚀性
引言
如今我国的经济已经进入了飞速发展的阶段，并且人民的生活水平也在不断的提高着，在人们的日常生活中普遍使用着暖通空调（如图1），它给人们的生活提供了很大的帮助。众所周知，我们正在面临着严峻的环境问题，为了保护自然，国家提出了节能环保政策，所以人们对该空调的节能设计有了越来越高的要求（如下图2）。我们就这一方面的问题，展开了一定的调查，本文我们通过对钢管在不同的环境下腐蚀速率进行了一定的试验分析，来供大家参考和讨论。
图2 中央空调通风管道
一、实验中所需要的材料和使用到的一些方法
（一）所需要的材料
在这次的试验研究中，我们用到的主要材料是暖通空调的制冷管道中经常会用到的 13Cr 钢管，这种材料是由一些我们众所周知的化学材料构成的，比如说钢、铁、锰等，我们通过结合一定的物理方法和物理原理进行探索[1]。
（二）本次试验所使用的方法
我们为了能够还原出它的真实的工作场景，于是制定了一些特定的腐蚀介质，主要是研究它在温度方面和氯气浓度方面的腐蚀性影响。根据相关原理我们可以知道在当温度处于六十五到二百二十摄氏度的范围内时，氯气的浓度可在五十五克每升，本次试验进行了将近一百三十个小时；与此同时，为了测试更加的方便我们用它的失重量（g）来代表平均腐蚀速率（mm/a），其中，S 表示样品的表面积。通过使用特定的设备对其内部的结构变化进行扫描观察，并做好相关的数据记录。
二、研究的结果和影响因素
（一）温度对它的影响
在进行试验的操作过程中，由于温度在不断的变化着，呈现上升的趋势，它的腐蚀速率也在随温度的变化不断的增长着，直到出现了最大值后就开始下降了，它出现最大值时温度达到了一百八十五摄氏度，速率为零点零七六毫米每年。根据设定的检测的标准值我们可以知道，当温度达到一百八十五到二百二十摄氏度之间时，腐蚀速率为零点零三到零点一二五之间，相对来说程度还是比较轻的。整体看来，在本次实验中我们选用的材料它的腐蚀性还是相对比较低的，属于安全的使用范围之内。在调查温度的影响中可能还包含着另一个因素，那就是改材料中含有的铬元素，它能够在材料的表面形成一个膜，能够起到保护的作用，并且还能组织该材料被腐蚀，从而大大的降低了它的腐蚀速率；当温度开始出现比较明显的上升时，由于表层的那个膜还没有来得及形成，所以在这个时候速率还是比较快的；但是随着时间的变化，温度也上升到了最大值，于是此时表面会产生很多的膜，来保护材料，使得外界环境和内部结构分开了，于是就起到了降低的作用[2]。
当外界的环境温度在九十五到一百五十五摄氏度之间时，此时它已经经历了较高温度和较高压强的作用，其腐蚀效果也达到了相对稳定的状态，在试验前出现的表面痕迹还是比较明显，这就说明了在发生腐蚀时它表面形成的膜是十分薄的。当温度继续呈现上升变化时，当温度上升到一百八十五摄氏度的时候，痕迹已经开始比较模糊了，这就说明那层膜已经完整的产生了，而且是比较厚的。根据膜层的形状和外貌来看，呈现出来比较紧密的排列特征，所以在本次试验的过程中我们可以得知发生该材料是比较均匀的发生腐蚀的。
（二）关于二氧化碳的分压对它的影响
在进行对这个因素的探讨试验中我们可以得知，当压力呈现上升的趋势时，根据实验数据的记录我们可以看出，腐蚀速率是先呈现上升的趋势后又出现了十分明显的下降趋势。当其达到二点八兆帕后，速率达到了最大值。根据相关的检测标准我们可以得知，在这个外界条件下，它的速率是处于一种比较轻的状态。根据分压对速率的影响可以知道，它的机制是：分压的升高会导致腐蚀的速率可能变大，而且由于溶液会出现溶解现象，该现象对腐蚀速率具有促进的作用。因此当分压达到最大值时，所产生的腐蚀产物反而会阻碍腐蚀现象的继续发生，从而减小了它的速率。
（三）关于氯气的浓度对它产生的相关影响
在这次试验的操作过程中，我们使氯气的浓度不断呈现上升的状态，根据现象和相关数据记录我们可以得知，材料的腐蚀速率也在呈现出不断的上升趋势，当其浓度为五十五克每升时，其速率达到最大值，此后，我们使浓度持续加大，可以发现，速率的变化开始呈现缓慢上升。当实验材料处于较高温度较大压强的腐蚀介质中时，其被腐蚀的整个过程符合化学反应方程式。此时，阳极对应的是氧化还原过程，而阴极则相对应的则是二氧化碳到碳酸氢根的变化过程，可以概括为两个方程式：HCO3－ + H+ →H2CO3（3）Had+Had→H2，在整个过程中，我们可以看到，氯气并没有参与反应，但是随着其浓度的上升，溶液的盐度也在不断的上升着，这就导致了二氧化碳被受到限制，从而阴极的反应就有了局限性。所以就减小了腐蚀发生的速率，这一原因也说明了当其浓度到达五十五克每升后其速率逐渐平稳了下来。
试验证明，当浓度较小时其腐蚀速率也较小，且通过试验我们也可以明显的观察到表面痕迹的变化过程，同时可以得知那层膜是比较薄的。之所以产生这层膜主要是受铬元素的影响，它阻止了二氧化碳对材料的腐蚀影响，当其聚集在材料表面后，能够有效的降低腐蚀反应的发生速率。与此同时因为氯元素也在不断的增加，那层膜里面含有的碳元素会越来越少，是因为氯浓度的上升抑制了二氧化碳的溶解度，阻止了反应的发生，从而起到了减小速率的作用。
三、结束语
通过以上的试验我们可以得出以下结论：随着温度的不断上升，其速率为先呈现上升的趋势，然后呈现出下降的趋势，而且当环境中的温度达到一百八十五摄氏度的时候，其达到最大值，速率在零点零七六毫米每年。随着外界分压的上升，其速率会呈现出先上升的趋势，然后又出现下降的趋势，当分压为二点八兆帕时其速率到达了最大值。其次我们探讨了随着氯含量浓度的不断上升，其速率的变化与上相同，并且当浓度达到五十五克每升的时候，其出现峰值。
参考文献：
[1]马瑞华.暖通空调制冷通风管道的耐腐蚀性能研究[J].热加工工艺，2015（02）：86-88.
[2]王志江.现代暖通空调设备安装的施工问题探讨[J].城市建筑，2012（17）：170-172.
论文作者:杨天付
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/29
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