Bộ trao đổi nhiệt sau một thời gian hoạt động sẽ bị đóng cặn bởi các loại chất bẩn khác nhau. Chúng tạo ra một lớp màng, phủ trên bề mặt của ống truyền nhiệt. Điều này làm hạn chế dòng nhiệt, khiến nhiệt độ thành ống tăng, độ ăn mòn cũng thăng theo.
Sự lắng cặn trong bộ trao đổi nhiệt.
Sự lắng cặn là kết quả của quá trình các khoáng chất hòa tan kết tủa ra khỏi chất lỏng truyền nhiệt. Độ hòa tan của khoáng chất này bị thay đổi bởi dòng chảy bên trong bộ trao đổi nhiệt, chẳng hạn như sự thay đổi nhiệt độ hoặc phản ứng hóa học. Ví dụ khi Canxi bicacbonat – Ca( HCO3)2 bị nung nóng, khí CO2 được giải phóng, kết hợp với Ca2+ tạo thành CaCO3, chất này kết tủa, phủ lên bề mặt truyền nhiệt.
Tốc độ kết tủa giảm khi vận tốc chất lỏng tăng lên. Vận tốc chất lỏng phải phù hợp với khả năng của vật liệu ống để chịu các tác động ăn mòn.
Chất rắn lơ lửng thường được tìm thấy ở dạng cát, sắt, phù sa hoặc các phần tử có thể nhìn thấy khác trong chất lỏng truyền nhiệt. Nếu vận tốc không đủ lớn để giữ chúng ở trạng thái huyền phù, các hạt sẽ lắng xuống. Chất rắn lơ lửng rất dễ mài mòn với đường ống và các bộ phận khác. Khi đó, vận tốc chất lỏng phải được giữ ở mức đủ thấp để ngăn ngừa xói mòn.
Tảo và các sinh vật khác là một vấn đề nghiêm trọng nếu chúng chui vào trong. Nhiều trường hợp, môi trường trong thiết bị có lợi cho sự sinh sôi nhanh chóng của tảo, các loại sinh vật, điều này hạn chế dòng chảy và cản trở sự truyền nhiệt.
Các chất diệt tảo, như Clo có hiệu quả trong kiểm soát vấn đề này. Luôn kiểm tra để đảm bảo rằng bất kì phương pháp xử lý hóa học nào cũng tương thích với vật liệu ống, vỏ. Vận tốc chất lỏng cao cũng là một phương án cần lưu tâm.
Ăn mòn hóa học bộ trao đổi nhiệt.
Sự ăn mòn này là kết quả tương tác hóa học phức tạp giữa các vật liệu của bộ trao đổi nhiệt và chất lỏng lưu thông qua nó, và nhiều điều kiện khác trong hệ thống. Các dạng hư hỏng thường gặp bao gồm:
- Ăn mòn toàn ống.
- Ăn mòn rỗ.
- Ăn mòn tại điểm tập trung ứng suất.
- Ăn mòn điện hóa.
Ăn mòn toàn ống bộ trao đổi nhiệt.
Loại ăn mòn này được đặc trưng bởi sự tấn công tương đối đồng đều trên ống, tấm ống, vỏ, …khó tìm thấy bằng chứng cho thấy sự ăn mòn đang xảy ra.
Các điều kiện tác động khá ổn định tạo ra kiểu ăn mòn này. Độ pH thấp ( dưới 7) kết hợp với CO2 hoặc O2 có thể tạo ra sự tấn công đồng thời tại mọi vị trí. Ống sẽ xuất hiện màu xanh lam hoặc màu xanh lục . Các hóa chất làm sạch chẳng hạn như axit cũng tạo ra loại ăn mòn này.
Lựa chọn vật liệu có khả năng chống ăn mòn phù hợp với môi trường của nó, cùng với việc sử dụng hóa chất xử lý thích hợp, sẽ tối đa hóa tuổi thọ của bộ trao đổi nhiệt. Điều quan trọng cần ghi nhớ là các yêu tố khác nhau, khi kết hợp với nhau sẽ có ảnh hưởng lớn. Người sử dụng cần tham khảo ý kiến của người có kinh nghiệm trong lĩnh vực vật liệu.
Ăn mòn rỗ.
Rỗ cục bộ thường xảy ra ở cả kim loại đen, kim loại màu. Nó là kết quả của thế điện hóa được thiết lập bởi sự khác biệt về nồng độ O2 ở các điểm khách nhau. Điểm thiếu O2 hoạt động như một cực dương, và bề mặt kim loại không được bảo vệ đóng vai trò như một cực âm, dẫn đến xuất hiện các điểm rỗ.
Ăn mòn rỗ dễ xảy ra trong thời gian tắt máy, khi không có dòng chảy và môi trường thích hợp nhất cho sự tích tụ các cặn bẩn. Ăn mòn rỗ cũng tăng cáo trên mặt trầy xước, bụi bẩn, khuyết tật bề mặt. Hoặc tại những nơi màng bảo vệ bề mặt kim loại bị phá vỡ.
Để tránh ăn mòn rỗ, hãy đảm bảo vật liệu ống được lựa chọn phù hợp, vệ sinh đúng cách, và chuẩn bị kĩ trước khi ngừng hoạt động.
Ăn mòn ứng suất.
Dạng ăn mòn này tấn công ống tại các khu vực bị căng. Các ống trao đổi nhiệt thường có cả ứng suất dư, điều này là không thể tránh khỏi. Các ứng suất này là kết quả của việc kéo hoặc tạo hình trong qus trình sản xuất, ví dụ uốn cong ống chữ U, hoặc quá trình nong ống bởi đầu nong ống. Các hư hỏng do ăn mòn này có dạng các vết nứt nhỏm theo đường thẳng. Các ion Cl- có thể gây ăn mòn ứng suất trên thép không gỉ. Trong khi NH4+ có thể gây nứt ăn mòn ứng suất trên ống đồng, hoặc hợp kim đồng.
Giữ nhiệt độ thành ống dưới 46 độ C ( được tính với nhiệt độ chất lòng lớn nhất, không phải trung bình) ngăn ngừa các vấn đề nứt do ăn mòn do ứng suất với nồng độ ion Cl- lên đến 50 ppm. Hợp kim đồng-niken có khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất tốt, và thường được sử dụng trong các ứng dụng có nồng độ NH3 thấp.
Ăn mòn điện hóa bộ trao đổi nhiệt.
Ăn mòn điện hóa xảy ra khi các kim loại khác nhau được tham gia với sự có mặt của các chất điện phân, chẳng hạn như nước cso tính axit. Nó thường tạo ra tốc độ phản ứng cao hơn trên kim loại có tạp chất.
Các kim loại được nhóm lại với nhau có ít xu hướng tạo ra sự ăn mòn điện hóa. Thông thường sự chênh lệch điện áp lớn hơn 0,2 V cho thấy nguy cơ ăn mòn điện hóa, và các loại càng xa nhau thì nguy cơ ăn mòn càng lớn. Không chỉ xem xwts các vật liệu khác nhau cho các bộ phận của bộ trao đổi nhiệt, mà còn cần lưu ý cả đường ống, phụ kiện kết nối.
