Пластины делают из нержавеющей стали, и логично ожидать, что коррозии там быть не должно. На практике сквозные поражения пластин — одна из основных причин замены пакета.
Дело в том, что «нержавеющая» не значит «не корродирующая ни при каких условиях». Стойкость обеспечивается тончайшей защитной плёнкой на поверхности металла, которая образуется сама и сама же восстанавливается при повреждении — но только если условия это позволяют. Когда не позволяют, начинается коррозия, и в тонкой пластине она быстро становится сквозной.
Разбираем основные механизмы: как выглядят, откуда берутся и что из этого следует.
Питтинг: точечная коррозия
Самый частый и самый опасный для пластин вид.
Как выглядит. Мелкие точечные углубления, иногда с тёмным ободком. Поверхность вокруг может оставаться совершенно чистой и блестящей. Коварство в том, что сверху видна маленькая точка, а вглубь поражение развивается несопоставимо быстрее — при толщине пластины в доли миллиметра путь до сквозного отверстия короткий.
Откуда берётся. Главный провокатор — хлориды в воде. Они локально разрушают защитную плёнку, и в этой точке начинается ускоренное растворение металла. Способствуют процессу повышенная температура, застой среды и отложения, под которыми создаётся своя, более агрессивная среда.
Чем заканчивается. Сквозным отверстием и перетоком между контурами. Часто без всякой предварительной течи наружу: вчера всё работало, сегодня среды смешиваются.
Щелевая коррозия
Как выглядит. Поражение в местах, где есть узкие зазоры: под уплотнением, в зоне контакта пластин, под отложениями у кромок.
Откуда берётся. В щели вода застаивается, обмен со свободным объёмом ограничен, кислорода мало. Защитная плёнка в таких условиях восстанавливается плохо, а концентрация агрессивных примесей в щели растёт.
Практический момент. Именно поэтому состояние паза под уплотнение осматривают отдельно. Поражение в пазу означает, что новое уплотнение не будет держать герметично, даже если оно идеально подобрано.
Коррозия под отложениями
Как выглядит. Пятна и язвы, обнаруживающиеся ровно там, где был плотный налёт. До чистки не видны вообще.
Откуда берётся. Слой отложений создаёт локальную зону с затруднённым доступом кислорода и накоплением примесей — по сути ту же щель, только площадью больше.
Это одна из причин, по которой дефектовка проводится после чистки, а не до неё: пока пластина покрыта налётом, оценить металл невозможно. Как устроен этот этап — как проходит ремонт теплообменника.
Второй практический вывод: затягивание с промывкой — это не только потеря мощности. Чем дольше отложения лежат на пластине, тем выше шанс, что после их удаления обнаружится поражённый металл. Подробнее — что будет, если не промывать теплообменник годами.
Межкристаллитная коррозия
Как выглядит. Поражение по границам зёрен металла, часто в зонах термического влияния. Внешне может проявляться слабо, при этом металл теряет прочность.
Откуда берётся. Связана с состоянием и составом стали, режимом её обработки и условиями эксплуатации. Для сервиса важнее не механизм, а следствие: если пластина растрескивается по сетке или ломается при небольшой нагрузке, вопрос уже не в промывке.
Фотографии с объектов, которые обслуживали.
Гальваническая пара
Как выглядит. Ускоренное разрушение в местах контакта разнородных металлов.
Откуда берётся. Контакт двух разных металлов в проводящей среде. На практике возникает, когда в пакет попадают пластины из другого материала или когда в обвязке рядом применены несовместимые пары.
Отсюда правило: пластины в пакете должны быть из одного материала. «Докомплектовать» пакет тем, что нашлось, — способ получить проблему через год.
Что провоцирует коррозию
Сводя всё вместе, набор факторов один и тот же:
- хлориды и другие агрессивные примеси в теплоносителе;
- повышенная температура — ускоряет практически все процессы;
- застой среды, в том числе при длительных простоях с водой в аппарате;
- отложения — создают локальные зоны с агрессивной средой;
- кислород в подпиточной воде;
- реагенты промывки, подобранные без учёта материала пластин или применённые с превышением концентрации. Именно поэтому нельзя промывать первой попавшейся химией и превышать концентрацию;
- механическое повреждение поверхности — в том числе чистка металлической щёткой, которая снимает защитный слой: почему пластины нельзя чистить металлической щёткой.
Что делать при обнаружении
Поражение обнаружено при дефектовке. Решение зависит от глубины и количества поражённых пластин. Точечные поверхностные следы на отдельных пластинах — одно; распространённое поражение по всему пакету — основание рассматривать замену пакета или аппарата: когда теплообменник уже неремонтопригоден.
Есть переток. Сначала находят и выводят дефектную пластину или меняют пакет, затем разбираются в причине. Если причину не устранить, следующая пластина прохудится там же.
Коррозия в пазу под уплотнение. Новое уплотнение проблему не решит — герметичность зависит от состояния паза.
Важное: ремонт пластины — заварка, зачистка, наплавка — в сервисной практике не применяется. Причины разобраны отдельно: можно ли отремонтировать пластину.
Профилактика
Реально работают три вещи:
- Качество воды. Основной фактор, и единственный, который влияет на все механизмы сразу.
- Регулярная очистка. Не даёт отложениям накапливаться и создавать локальные зоны.
- Отсутствие длительных застоев с водой в аппарате. При консервации на долгий срок решается либо полным опорожнением, либо соответствующей подготовкой.
И четвёртое, менее очевидное: правильный выбор материала при замене. Если контур работает с хлоридами — например, бассейн, — обычная нержавеющая сталь будет расходником. Об этом — в материале про материалы пластин, когда он выйдет.
Частые вопросы
Почему корродирует нержавеющая сталь?
Её стойкость обеспечивается защитной плёнкой на поверхности. В определённых условиях — при хлоридах, застое, под отложениями — плёнка не восстанавливается, и начинается локальное разрушение.
Можно ли остановить начавшийся питтинг?
Уже образовавшиеся поражения не заживают. Можно устранить причину и замедлить процесс, но повреждённая пластина остаётся повреждённой.
Как отличить коррозию от обычного налёта?
Налёт снимается при чистке, коррозия — нет: после промывки на месте пятна остаётся изменённая поверхность или углубление. Именно поэтому дефектовку делают на чистых пластинах.
Сколько пластин с коррозией допустимо оставить в пакете?
Зависит от глубины поражения. Пластина со сквозным или близким к сквозному дефектом в пакет не возвращается. Решение принимается по результатам осмотра всего пакета.
Титановые пластины не корродируют?
Титан значительно устойчивее к хлоридам, поэтому его применяют там, где нержавеющая сталь не служит. Но выбор материала определяется конкретными условиями, а не общим правилом.