海水是一种腐蚀性较强的电解质溶液,海水淡化工程中传热管长期处于海水的冲刷中,因此,要求传热管材必须具备优良的耐腐蚀性。铝合金具有较好的耐腐蚀性、优良的导热性能以及较低的价格。目前,IDE公司已经成功将铝合金传热管应用到海水淡化工程中,海水淡化装置的总造价节省接近1/4的投资。开展海水淡化装置中传热管的腐蚀过程研究、腐蚀机理探析,对于提高传热管防腐性能发展、防腐手段完善有着重要的理论意义。此外,对于进一步降低淡化水的价格,提高低温多效蒸发海水淡化技术的竞争力,推动海水淡化事业的发展具有较强的现实意义。本文利用水平管降膜蒸发腐蚀实验台,选择盐度为2.9%的天然海水作为实验流体,选择3FL铝合金管作为实验管,模拟海水淡化的实际工况条件进行铝管用于海水蒸发器的腐蚀特性实验,以及防腐技术的效果评价。实验过程中与海水淡化装置的降膜蒸发器的基本工作条件保持一致,系统中实验海水的饱和温度为60℃,海水喷淋密度为0.1kg/(m·s),脱气后海水中溶解氧浓度维持在120 ppb。实验过程中变量为海水的脱离子处理、阻垢剂的添加情况以及管间距。实验结束后利用场发射扫描电镜SEM和能谱仪EDS分析实验管表面的微观形貌和附着物的成分。利用统计的方法统计实验管表面点蚀的直径和密度。利用电化学实验进行极化曲线测试,分析不同海水溶液中3FL铝合金的腐蚀速度,结果与腐蚀实验台中实验管腐蚀规律基本保持一致。利用ICP-OES测试脱离子过程中海水中Cu2+、Fe3+和Ca2+浓度的变化规律,发现脱离子后三种离子的浓度大幅度降低。极化曲线测试显示,随着海水脱离子和脱气时间的延长,铝合金工作电极的腐蚀速率逐渐下降,脱气处理对腐蚀的抑制作用尤其明显。使用SEM和EDS测试了不同脱离子处理、不同管间距条件下实验管表面的微观形貌,发现随着脱离子的处理,实验管表面的针簇状CaCO3水垢沉积量明显降低。随着管间距的增大,实验管表面的腐蚀产物层由致密薄层变为鳞片状堆积的结构。利用pH仪分析了实验过程中海水酸碱度的变化,随着实验的进行,实验海水的pH值有所上升,但始终维持在弱碱性状态,这有利于抑制铝合金表面腐蚀类型由吸氧腐蚀向析氢腐蚀的转变,抑制铝合金的腐蚀。点蚀的统计结果显示,海水经过脱离子处理后,实验管表面的点蚀密度和平均直径大幅度减小,管间距的变化对于点蚀的影响不明显。因此,对海水进行脱气脱离子处理可以有效抑制3FL铝合金传热管表面的点蚀发展,缩小管间距可以有效的抑制管表面的冲刷腐蚀。