印刷線路板作為俗稱電子芯片(集成電路)的安裝平臺(tái),所用材料有黃金、白銀、錫、銅及大量聚酯合成材料,制造工藝因需要大量使用工業(yè)硫酸、鹽酸,對(duì)周邊空氣水質(zhì)土壤環(huán)境造成嚴(yán)重不良影響。這些企業(yè)一般都建有酸氣吸收塔,由于酸氣吸收塔對(duì)酸氣的不完全吸收導(dǎo)致腐蝕性氣體外泄,由于中央空調(diào)冷卻塔受腐蝕性氣體的影響,導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)管道腐蝕,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成空調(diào)主機(jī)冷凝器穿管。
具體腐蝕過(guò)程是:廠區(qū)空氣中存在著腐蝕性氣體二氧化硫及氯化氫,二氧化硫?qū)ο到y(tǒng)銅材設(shè)備的腐蝕是通過(guò)硫氧化細(xì)菌的參與完成的,其過(guò)程如下:由于系統(tǒng)粘泥滋生較嚴(yán)重,附著在冷凝器銅管壁上,在粘泥與銅管壁間的垢下區(qū),由于大量硫酸根離子及硫氧化細(xì)菌的存在,導(dǎo)致了一系列化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,二氧化硫溶于水后被硫氧化細(xì)菌氧化成硫酸,垢下局部高濃度的硫酸破壞了冷凝器換熱銅管表面的氧化銅膜,反應(yīng)形成硫酸銅,造成金屬銅不斷溶解。隨著二氧化硫酸性氣體不斷進(jìn)入冷卻水系統(tǒng),在硫氧化細(xì)菌的作用下,空調(diào)冷凝器銅管也不斷被腐蝕。銅材設(shè)備腐蝕使水中溶解的銅離子超標(biāo),銅離子超標(biāo)又會(huì)加劇系統(tǒng)中碳鋼設(shè)備及管道的腐蝕,進(jìn)一步的惡性循環(huán)。(中央空調(diào)冷卻塔受酸氣影響的問題不是個(gè)別現(xiàn)象。一些地區(qū)的賓館一般采用中央空調(diào)制冷,采用鍋爐供熱。由于燃油質(zhì)量下降,鍋爐煙氣排放的二氧化硫含量大大增加,造成冷卻水pH值下降、系統(tǒng)腐蝕的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,只不過(guò)沒有電子線路板廠的后果嚴(yán)重而已)
具體案例:某企業(yè)停車大修時(shí)對(duì)銅質(zhì)蒸汽冷凝器進(jìn)行了機(jī)械清洗效果尚可,但在進(jìn)水試漏過(guò)程中發(fā)現(xiàn),經(jīng)機(jī)械清洗過(guò)的7臺(tái)銅質(zhì)蒸汽冷凝器5臺(tái)不同程度泄漏,其中2臺(tái)泄漏嚴(yán)重,直接影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。鑒于上述情況,不存在化學(xué)清洗造成腐蝕穿孔事故的問題,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了腐蝕原因分析。
泄漏的銅質(zhì)蒸汽冷凝器管壁厚度無(wú)明顯變化,循環(huán)水側(cè)附著0.5~1.0 cm厚灰黑色有腥味粘泥,對(duì)清洗后的蒸汽冷凝器剖管后檢查發(fā)現(xiàn)循環(huán)水側(cè)管壁有“瘤狀”附著物,附著物呈淺蘭色且混有泥塊,去掉附著物后可見其下部有明顯的坑蝕,有許多已經(jīng)穿孔:有的小孔呈圓形,孔徑較;有的孔呈不規(guī)則形,孔較大,同一臺(tái)冷凝器下半部較上半部腐蝕嚴(yán)重。
經(jīng)對(duì)銅管腐蝕形態(tài)分析判斷認(rèn)為:銅質(zhì)蒸汽冷凝器的腐蝕主要為點(diǎn)蝕(表現(xiàn)為小孔腐蝕)和脫合金腐蝕。
1、點(diǎn)蝕是一種最隱蔽的腐蝕形式,通常發(fā)生在很小且獨(dú)立的區(qū)域內(nèi)。在此區(qū)域內(nèi),整個(gè)金屬的質(zhì)量損失很小,然而如很快發(fā)展,能導(dǎo)致金屬腐蝕穿孔。當(dāng)銅管內(nèi)壁上有沉積物時(shí),阻止了氧到達(dá)下面的金屬表面,此時(shí)沉積物的下面由于缺氧而成為陽(yáng)極,引起沉積物下的金屬腐蝕。
一般認(rèn)為氯離子是影響銅管點(diǎn)蝕的一個(gè)因素,因?yàn)槁入x子直接參與了氧化亞銅保護(hù)膜的形成過(guò)程,最初在金屬表面上形成腐蝕產(chǎn)物,然后水解成氧化亞銅:2Cu+2Cl-2CuClCu2O+2HCl
如果氯化亞銅的形成速度加快或者氯化亞銅水解成氧化銅的速度減緩,則會(huì)在任何地點(diǎn)發(fā)生點(diǎn)蝕,而沉積物阻礙最初的腐蝕產(chǎn)物氯化亞銅的擴(kuò)散,抑制了氯化亞銅的水解,從而在有沉積物的地方形成點(diǎn)蝕,氯化亞銅可被氧化成Cu2+:CuClCu2++Cl-+e
而新形成的銅離子能與基體銅發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生亞銅離子:Cu2++Cu2Cu+
從而形成自催化反應(yīng),加速銅的腐蝕,同時(shí)在孔的上面形成由二價(jià)銅鹽組成的小塊垢,一般為綠色孔雀石CuCO3.Cu(OH)2。
在點(diǎn)蝕坑內(nèi),Cu、CuCl和Cu2O并存,使得該處的pH值達(dá)到2.5~4.0,因此在自催化和酸性條件下,孔蝕將會(huì)加劇,最終穿透金屬管壁。
2、脫合金腐蝕:在有沉積物的地方,由于熱擴(kuò)散不均勻,使得該處的溫度很高,與周圍金屬形成熱電偶電位差,從而使得銅離子能從熱陽(yáng)極區(qū)遷移到冷陰極區(qū)而引起局部腐蝕。黃銅通常表現(xiàn)為脫鋅腐蝕,其特征為白色或棕黃色混合的腐蝕產(chǎn)物,一般為ZnCl2.ZnCO3.Zn(OH)2。鐵白銅則表現(xiàn)為脫鎳腐蝕。金屬的熱電偶電位相差越大,發(fā)生脫合金腐蝕的傾向性越大。
由此可見粘泥沉積物是引起銅管腐蝕的主要原因。
因此我們建議:
1、對(duì)印刷線路板廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的清洗必須科學(xué)采樣,一般不采用RT-828A安全強(qiáng)力除垢劑進(jìn)行清洗除垢,而應(yīng)該采用高濃度的RT-303粘泥剝離清洗劑進(jìn)行1-2次的清洗除泥。
2、加強(qiáng)殺菌滅藻的力度。生物粘泥是造成沉積物的主要組成部分,沉積物是造成銅管腐蝕的主要原因。因此加大殺菌滅藻力度,減少循環(huán)水中微生物的總量是一關(guān)鍵措施。并定期對(duì)設(shè)備表面的粘泥細(xì)菌藻類采用RT-303粘泥剝離清洗劑和RT-304殺菌滅藻劑進(jìn)行滅殺剝離,之后進(jìn)行大排大補(bǔ),使剝離下來(lái)的沉積物排出系統(tǒng)。
3、消除造成設(shè)備泄漏的隱患。工藝介質(zhì)、廢氣泄漏是系統(tǒng)產(chǎn)生細(xì)菌的主要原因,例如對(duì)電子印刷線路車間的不達(dá)標(biāo)的酸氣吸收塔進(jìn)行整改等,防止工藝介質(zhì)泄漏或及時(shí)找到漏點(diǎn)。對(duì)重點(diǎn)換熱器進(jìn)出水進(jìn)行查漏分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)處理。定期開展對(duì)各換熱器、水冷器的測(cè)溫考核,掌握設(shè)備運(yùn)行情況。
企業(yè)中央空調(diào)冷水主機(jī)由于頻繁地檢修、更換銅管及壓縮機(jī)頭增加的設(shè)備的運(yùn)行成本每年大約在幾十萬(wàn)元左右,由于空調(diào)停機(jī)給生產(chǎn)造成的損失就更大。而空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的清洗水處理費(fèi)用每年僅在幾萬(wàn)元左右。因此,認(rèn)真做好循環(huán)水系統(tǒng)的清洗水處理,使系統(tǒng)不出現(xiàn)空調(diào)冷凝器穿管道泄漏的現(xiàn)象,抑制了腐蝕,節(jié)約了空調(diào)設(shè)備的維修費(fèi)用,保證了企業(yè)的正常生產(chǎn),從而間接地創(chuàng)造了利潤(rùn)。
附:電子印刷線路板行業(yè)屬高耗能高污染行業(yè)。1990年代中期,大批香港臺(tái)灣線路板企業(yè)因當(dāng)?shù)嘏盼圪M(fèi)用提高,紛紛遷入廣東,東莞市因其交通地理位置便利則成了線路板企業(yè)的最大集中地,大片農(nóng)田變成了線路板廠。幾年后,由于西門子、菲利普和摩托羅拉等國(guó)外大買主對(duì)供應(yīng)商生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)條件的提高,部分大型企業(yè)花費(fèi)巨資進(jìn)行ISO1500綜合環(huán)保改造,加之土地資源日益緊張,線路板企業(yè)被迫北上,經(jīng)廣州再向粵北和湖南省轉(zhuǎn)移。
天津英特節(jié)能技術(shù)有限公司生產(chǎn)銷售
RT- 828安全強(qiáng)力除垢劑 RT-323系列循環(huán)水系統(tǒng)清洗劑 RT-315阻垢劑
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