技术与检测Һ㊀
毕楠楠
摘㊀要：铜具有导热性能优异㊁塑性好㊁易于加工等特点ꎬ常被用于制作空调制冷装置的蒸发器和冷凝器ꎬ是制造空调制冷装置的重要材料ꎮ铜管的耐腐蚀性㊁耐压能力㊁导热性能决定了空调的制冷效果ꎮ铜管作为空调实现热交换的重要场所ꎬ出现失效将会导致整个空调系统无法正常工作ꎬ而且维修铜管困难ꎬ更换费用高ꎮ文章对空调制冷铜管腐蚀失效进行分析ꎮ关键词：空调制冷ꎻ铜管腐蚀ꎻ失效ꎻ分析
(一)铜管泄漏
在空调制冷铜管使用中ꎬ铜管泄漏属于常见问题之一ꎬ这属于空调制冷铜管的致命性缺陷ꎬ一旦泄漏现象出现ꎬ制冷剂将全部从制冷铜管中溢出ꎬ空调系统运行也会因传播介质缺乏而停止ꎮ制造方面的因素㊁用户使用因素均可能导致空调制冷铜管使用中出现泄漏问题ꎮ
围绕制造方面的因素进行分析可以发现ꎬ制冷铜管的涡流探伤极为关键ꎬ国家标准规定涡流探伤需达到１
００％ꎬ为保证涡流探伤灵敏度满足要求ꎬ探伤仪所使用样品管的人工通孔直径规定也需要得到重视ꎬ以此降低漏检的出现概率ꎮ围绕用户使用因素进行分析可以发现ꎬ误用涡流探伤所检出的缺陷管㊁加工存在问题㊁焊接不良均可能导致铜管泄漏ꎮ误用涡流探伤所检出的缺陷管情况较为常见ꎬ为避免这类问题出现ꎬ在生产制冷铜管的过程中ꎬ生产厂家应通过涡流探伤挑出存在缺陷的铜管ꎬ标出每盘管上伤点的数目ꎬ并将黑的标记设置在伤点部位ꎬ误用问题可由此避免ꎻ加工问题主要出现于弯管㊁涨管㊁扩口等环节ꎬ如弯管过程中的局部受力很容易导致拉伸过度ꎬ铜管暗裂和开裂问题很容易因此出现ꎬ这种情况下制冷剂很容易出现泄漏ꎻ焊接不良同样可能导致空调制冷铜管出现泄漏问题ꎬ在穿入带孔铝箔后ꎬ需用小弯头采用焊接方法连接各管ꎮ但如果焊接过程中焊接表面存在异物㊁焊料存在质量问题和焊接温度过高或过低ꎬ焊接质量就得不到保障ꎬ最终引发空调制冷铜管泄漏问题ꎮ
(二)铜管开裂
涂覆
铜管扩口和涨管均可能导致空调制冷铜管开裂ꎬ在生产过程中ꎬ铜管扩口和涨管属于连续性较强的生产过程ꎬ一般会复合为一个工序ꎮ深入分析可以发现ꎬ铜管本身质量问题㊁用户使用不当均可能导致铜管开裂ꎮ围绕铜管本身质量问题进行分析可以发现ꎬ外表面缺陷㊁内表面划伤㊁内表面氧化均属于典型的铜管质量问题ꎮ在扩口和涨管冷加工过程中ꎬ表面受拉应力作用会导致铜管变形并不断伸长ꎬ如此时拥有一定深度的伤痕存在于铜管的外表面ꎬ表面拉应力将导致铜管外表面出现拉断现象ꎬ铜管外表面的开裂会因此出现ꎬ铜管内表面划伤同样会引发类似的开裂问题ꎮ如铜管存在内表面氧化ꎬ涨管环节将受到
内表面摩擦力变化影响ꎬ最终导致长度相等铜管出现不一样的墩长度ꎬ扩口环节也会因扩口太大引发开裂问题ꎻ围绕用户使用进行分析可以发现ꎬ校直盘管㊁定尺切割㊁无屑切割均属于使用的一般过程ꎮ二㊁腐蚀机制分析
中央空调冷却循环水一般都是生水ꎬ有的给水经过了混凝沉淀过滤ꎬ有的没有经过任何处理ꎮ在日常使用的自来水中ꎬ为了杀菌消毒ꎬ会添加含有Ｃｌ元素的化合物ꎬ而在中央空调的日常使用中ꎬ为了防止过多的沉淀物产生ꎬ会在生水中添加一定量的阻垢剂ꎬ这两种因素都会引入Ｃｌ元素ꎮ金属构件发生点蚀损伤与金属构件表面结构的不均匀性ꎬ尤其与其表面的夹杂物㊁表面膜的不完整性有关ꎮ由于生水中会产生水垢或是絮状沉淀ꎬ导致铜管内表面上物质分布不均匀ꎬ絮状结构能有效的吸附Ｃｌ－ꎬＣｌ－半径小且穿透性强ꎬ容易破坏铜管外表面的氧化膜ꎬ置换氧化膜中Ｏ２－形成可溶性氯化物ꎬ
使得氧化膜局部溶解并变得疏松ꎬ从而破坏铜管外表面原有的致密氧化膜形成点蚀源ꎮ在阳极腐蚀处ꎬ金属发生了溶解ꎮ
阳极反应:ＣｕңＣｕ＋＋ｅ－(１)阴极反应:Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ－ң４ＯＨ－(２)阳极腐蚀处产生了一定量的Ｃｕ＋ꎬ吸引Ｃｌ－移动到点蚀坑中以平衡电荷ꎬ从而与Ｃｕ＋相结合产生ＣｕＣｌꎮＣｕＣｌ十分不稳定ꎬ容易发生水解:
防盗手机套２ＣｕＣｌ＋Ｈ２ＯңＣｕ２Ｏ＋２ＨＣｌ(３)Ｈ＋的产生进一步增加点蚀坑内的酸性ꎬ从而导致更进
一步的腐蚀ꎮ一部分Ｃｕ＋在与铜管内液体接触后被氧化成Ｃｕ２＋ꎬＣｕ２Ｏ沉淀无法形成保护膜ꎬ但由于其具有导电的性能ꎬ所以Ｃｕ２＋穿过Ｃｕ２Ｏ与基体接触形成自催化反应:
Ｃｕ２＋＋Ｃｕң２Ｃｕ＋(４)三㊁中央空调铜管泄漏的预防措施软膜布
添加铜管缓蚀剂(如ＴＨ－６８６)可以在铜表面形成一层或多层保护膜ꎬ提高铜的阳极极化率ꎬ有效预防铜的初期腐蚀ꎻ添加不含氯元素的阻垢剂(如ＦＯＦ－法欧孚)ꎬ可以有效的防止水垢堆积ꎬ预防Ｃｌ－富集ꎬ减少其腐蚀作用ꎻ针对市场上可能出现的含氯阻垢剂ꎬ设计耐腐蚀性能更好的铜管材料ꎬ比如可以在铜管中添加Ｎｉ元素以提高其抗腐蚀性能ꎻ改善管路内循环水的质量ꎬ严格控制水中有害离子的含量ꎬ比如定期进行沉淀处理ꎮ
四㊁结语
综上所述ꎬ空调制冷铜管使用的问题较为多样化ꎮ在此基础上ꎬ文章涉及的铜管泄漏㊁铜管开裂㊁铜管 铜铝渗蚀 等内容ꎬ则直观展示了空调制冷铜管使用问题的源头和应对措施ꎮ为更好地解决空调制冷铜管使用面临的各类问题ꎬ油水腐蚀介质对空调制冷铜管造成的影响也需要得到重视ꎬ空调两器的加工工艺升级也不容忽视ꎮ
参考文献:
管道封堵器
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调产品用铜管蚁巢腐蚀研究[Ｊ].制冷与空调ꎬ２０１６ꎬ１６(８):２８－３１＋３６.
捕鼠器制作[２]赵立国ꎬ徐海港ꎬ冯闯ꎬ贺伟ꎬ王广杰ꎬ徐源ꎬ赵越.空调制冷铜管蚁巢腐蚀失效分析[Ｃ].中国家用电器协会.２０１５年中国家用电器技术大会论文集.中国家用电器协会:«电器»杂志社ꎬ２０１５:４９９－５０４.
作者简介:
毕楠楠ꎬ荏原冷热系统(中国)有限公司ꎮ
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