在工业循环水系统中,碳钢、铜及其合金、不锈钢是常见的换热设备和管道材料。由于长期接触冷却水,这些金属易发生腐蚀与结垢,影响系统效率与设备寿命。缓蚀阻垢剂作为水处理的关键化学品,其对不同金属的保护效果存在显著差异,需根据材质特性进行科学选型与复配。
1.对碳钢的保护:碳钢成本低、应用广,但极易在含氧水中发生电化学腐蚀,尤其在pH偏低或氯离子浓度高的环境中。缓蚀阻垢剂通常通过形成致密的氧化膜或吸附膜来抑制腐蚀。磷系、钼系及聚磷酸盐类药剂对碳钢具有良好的缓蚀效果,能有效降低腐蚀速率。此外,锌盐协同有机膦酸可快速成膜,适用于高流速系统。然而,若药剂浓度过低或水质波动大,易导致局部腐蚀或点蚀。
2.对铜及铜合金的保护:铜导热性好,常用于冷凝器管材,但易受氧化性物质侵蚀,出现脱锌腐蚀或黑变现象。普通磷系药剂可能对铜产生溶出风险,因此需添加专用铜缓蚀剂,如苯并三氮唑(BTA)或巯基苯并噻唑(MBT)。这类药剂能在铜表面形成稳定的螯合保护膜,有效防止腐蚀,但需控制投加量,避免药剂分解产生有害副产物。

3.对不锈钢的保护:不锈钢耐蚀性较强,但在含氯离子的高温环境中仍可能发生应力腐蚀开裂或点蚀。缓蚀阻垢剂对不锈钢的直接缓蚀作用较弱,更多依赖其阻垢性能,防止CaCO₃等沉积物下腐蚀。钼酸盐、硅酸盐类药剂对不锈钢有较好相容性,且环保性优。但含氯高的环境下,仍需严格控制水质和药剂配方,避免诱发局部腐蚀。
综上所述,缓蚀阻垢剂对不同金属的保护机制各异:对碳钢以成膜防护为主,对铜依赖专用螯合剂,对不锈钢则侧重于阻垢与环境调控。在实际应用中,多数系统为多金属共存,需采用复合配方缓蚀阻垢剂,兼顾各类金属的防护需求,并结合水质监测与加药控制,实现全面、长效的防腐阻垢效果。