选择合适的耐用金属材料冷却水中金属材料主要有两大类:输水管道和用水设备。选择时应综合考虑使用寿命、机械强度、导热性能、施工因索和经济成本诸因素。实际上主要考虑换热器为主的用水设备材料的选择。换热器使用的金属与冷却水接触以外还要与高温的工艺介质直接相遇,因此必须全面了解工艺介质的物理化学特性、使用浓度范围、温度变化程度、工作压力大小,甚至还要了解工艺介质存在的杂质的性能。对很多化工事故的研究得出,工艺介质中存在的其他微量成分有时会造成致命的腐蚀后果。
对于特殊行业,冷却水用的金属材料应严格按照行业规范要进行材料的选择,如生物技术、微电子工业、医药工业、超临界发电设备和核电厂等。在材料选择时,以确保运行安全为绝对条件,经济成本为安全服务。
根据可能形成的腐蚀类型结合设计在材料的选择时要考虑到:(1)为了防止电偶腐蚀,应尽鼠避免不同金属在冷却水中电连接,如果一定要把两种以上金属联合使用时,应该尽可能选电偶序中较接近的金属;如果只能选择电偶序离得较远的不间金域,应当在不同金属间采取电绝缘措施。如碳钢管和铝管之间要用绝缘套来连接;螺栓连接法兰时,不仅法兰之间要用绝缘垫圈而且螺栓外也要用套管或绝缘树脂;不锈钢和铜管连接时,目前已经可使用两种材料成分逐渐变化的过渡合金。
(2)不锈钢对点腐蚀和缝隙腐蚀比较敏感,应使用耐蚀的奥氏体而不用马氏体材料。
(3)碳钢在某些水溶液介质中虽然平均腐蚀速度较大,应力腐蚀破裂相对不敏感,应力腐蚀破裂成为材料选择主要因素时,首先选择碳钢。当然近年来卨纯奥氏体镍铬钢、高硅奥氏体铬钢、高铬铁素体和铁素体与奥氏体双相钢等都有很好的耐应力腐蚀破裂的性能。
(4)硅铁、硅铜和含镍30%、铬20%、钼2.05%、铜3.5%种不锈钢都有较好的耐磨蚀性能,也常选用铜镍合金作耐磨蚀的结构材料。
(5)为防止黄铜脱锌常在黄铜中加人少量砷。
必须指出,任何材料都不是万能的,所谓耐蚀是相对的,因此在材料选择时一定要根据实际情况,在分析论证的基础上,配合其他控制腐蚀的措施,达到腐蚀控制的目标。