Самый неприятный сценарий отказа теплообменника выглядит так: аппарат работал нормально, течи снаружи не было, а потом в контуре ГВС появилась сетевая вода. Пластина оказалась пробита насквозь — при внешне целом и чистом металле.
Это питтинг, точечная коррозия. Разбираем механизм, источники и то, что с этим можно сделать. Обзор остальных видов коррозии — в отдельном материале: коррозия пластин: виды и причины.
Механизм
Стойкость нержавеющей стали обеспечивает не сам сплав, а тончайшая оксидная плёнка на его поверхности. Она образуется самопроизвольно и, что важнее, восстанавливается при повреждении — но только если условия позволяют.
Хлорид-ионы умеют локально разрушать эту плёнку. В месте пробоя обнажается незащищённый металл, и он начинает растворяться. Дальше процесс становится самоподдерживающимся: в образовавшемся углублении среда меняет состав, становится агрессивнее, доступ кислорода туда ограничен — и восстановиться плёнке уже нечем.
Результат — узкий канал, уходящий вглубь. На поверхности точка, которую легко не заметить, а под ней при толщине пластины в доли миллиметра путь до сквозного отверстия короткий.
Отсюда главная особенность питтинга: площадь поражения ничтожна, а последствия те же, что от крупного дефекта.
Откуда берутся хлориды
Не всегда очевидно, и в этом основная сложность.
Исходная вода. Содержание хлоридов зависит от источника водоснабжения. В одних регионах вопрос не стоит вообще, в других это постоянный фактор.
Бассейны и аквапарки. Обеззараживание хлорсодержащими реагентами делает воду принципиально агрессивной к обычной нержавеющей стали. Здесь питтинг не редкость, а ожидаемый сценарий, если материал подобран без учёта среды.
Морская и солоноватая вода в контурах охлаждения на прибрежных объектах.
Реагенты и добавки. Составы для водоподготовки, антифризы низкого качества, средства промывки — если подбирались без учёта материала пластин: почему нельзя промывать первой попавшейся химией.
Концентрирование. Отдельный механизм: даже при умеренном содержании в воде хлориды накапливаются в локальных зонах — под отложениями, в застойных участках, в местах испарения. Локальная концентрация может оказаться в разы выше, чем в объёме.
Последний пункт объясняет, почему питтинг возникает и там, где по анализу воды его «не должно быть».
Что усиливает риск
- температура — с ростом температуры процесс ускоряется;
- отложения — под ними формируется зона с ограниченным обменом и повышенной концентрацией агрессивных ионов. Прямая связь между затянутой промывкой и коррозией: что будет, если не промывать теплообменник годами;
- застой — простои с водой внутри, зоны с низкой скоростью потока;
- повреждение поверхности — царапины при чистке абразивом или металлической щёткой снимают защитный слой: почему пластины нельзя чистить металлической щёткой;
- неподходящий материал для конкретной среды.
Фотографии с объектов, которые обслуживали.
Как выглядит
При осмотре чистой пластины:
- мелкие точечные углубления, поодиночке или группами;
- часто с тёмным ободком вокруг;
- поверхность вокруг может оставаться совершенно нормальной;
- на просвет сквозные поражения видны как светящиеся точки;
- излюбленные места — зоны портов и участки, где лежали плотные отложения.
Важное отличие от обычной ржавчины: питтинг не даёт сплошного налёта. Пластина выглядит чистой, и именно поэтому его пропускают при беглом осмотре. Что и как смотрят — дефектовка пластин.
Признаки в эксплуатации
До вскрытия аппарата питтинг проявляется единственным способом — перетоком между контурами:
- падает давление в одном контуре, растёт расход подпитки;
- меняется цвет или запах воды в контуре ГВС;
- расходятся показания приборов.
Наружной течи при этом может не быть вообще. Как это определяют — внутренний переток и как найти течь.
Для контура горячего водоснабжения подтверждённый переток означает немедленный вывод аппарата из работы: сетевая вода с реагентами не должна попадать к потребителю.
Что делать
С поражённой пластиной — только замена. Ремонт пластин в сервисной практике не применяется: можно ли отремонтировать пластину.
С причиной — иначе новые пластины прохудятся так же:
- Разобраться с водой. Состав, наличие хлоридов, режим подпитки. Без этого остальное — борьба со следствием.
- Не давать отложениям накапливаться. Регулярная очистка убирает локальные зоны концентрирования.
- Исключить застой. При длительных простоях — опорожнение или соответствующая подготовка.
- Пересмотреть материал. Если контур работает с хлоридами постоянно — бассейн, прибрежное охлаждение, — обычная нержавеющая сталь остаётся расходником. Титан в таких условиях применяют именно поэтому. Решение принимается по конкретным условиям и по экономике: разница в цене материала против стоимости регулярной замены пакета.
Частые вопросы
Почему пластина протекла, если выглядит чистой?
Питтинг даёт очень малую площадь поражения при большой глубине. Внешне это точка, а по факту — сквозной канал.
Можно ли заварить или запаять пробитую пластину?
Нет, в сервисной практике это не делается: зона ремонта становится новым очагом коррозии, а геометрия пластины нарушается.
Откуда хлориды, если вода обычная водопроводная?
Из состава исходной воды и за счёт локального концентрирования под отложениями и в застойных зонах.
Титановые пластины не подвержены питтингу?
Титан существенно устойчивее к хлоридам, поэтому его применяют в агрессивных средах. Но выбор материала определяется конкретными условиями, а не общим правилом.
Как понять, что причина именно в хлоридах?
По характеру поражения — точечное, глубокое, при чистой поверхности вокруг — и по условиям работы контура. Точный ответ даёт анализ воды.
Читайте также: подробнее о теплообменниках для бассейнов и хлорированной воды — в отдельной статье.
Читайте также: подробнее о дефектах, которые открываются после промывки — в отдельной статье.