Análisis de la corrosión en los intercambiadores de calor de tipo carcasa-tubo

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Los materiales utilizados en los intercambiadores de calor de tipo carcasa-tubo suelen ser acero al carbono, acero inoxidable y cobre. En el caso del acero al carbono, las soldaduras entre la placa del tubo y los tubos mismos suelen corroerse cuando se utiliza el dispositivo como enfriador. Esto provoca fugas que contaminan el sistema de agua de refrigeración y además genera desperdicio de materiales. 　　En la fabricación de los intercambiadores de calor de tipo tubo-carcasa, la soldadura entre la placa de tubos y los mismos tubos se realiza generalmente mediante soldadura por arco eléctrico manual. Las uniones soldadas presentan defectos de diverso grado, como hundimientos, porosidades y inclusiones metálicas. Además, la distribución de las tensiones en las uniones soldadas también es desigual. Al utilizarlo, la parte del plato de tuberías suele entrar en contacto con el agua de refrigeración industrial. Las impurezas, sales, gases y microorganismos presentes en dicha agua pueden causar corrosión en el plato de tuberías y en las soldaduras. A esto es a lo que nos referimos cuando hablamos de corrosión electroquímica. Las investigaciones demuestran que el agua industrial, ya sea dulce o salada, contiene diversos iones y oxígeno disuelto. Los cambios en las concentraciones de iones de cloro y de oxígeno tienen un papel importante en la forma en que se produce la corrosión de los metales. Además, el grado de complejidad de la estructura metálica también influye en la forma en que ocurre la corrosión. Por lo tanto, la corrosión en las soldaduras entre la placa de tuberías y los tubos se da principalmente por corrosión por picaduras y corrosión por fisuras. A simple vista, la superficie de la placa de tuberías presenta numerosos productos de corrosión y sedimentos, con hoyos de diferentes tamaños distribuidos por ella. Cuando el medio es agua de mar, también se produce corrosión por par eléctrico. La corrosión química es la corrosión causada por ciertos medios químicos. Las placas de los tubos de los intercambiadores de calor entran en contacto con diversos medios químicos, y por lo tanto, sufren corrosión debido a ellos. Además, la placa de los tubos del intercambiador de calor también puede sufrir cierta corrosión bimetálica en su contacto con los tubos de intercambio de calor. 　　En resumen, los principales factores que afectan la corrosión en los intercambiadores de calor de tipo carcasa-tubo son: (1) La composición y concentración del medio: el efecto de la concentración varía; por ejemplo, en ácidos salinos, generalmente cuanto mayor es la concentración, más grave es la corrosión. El acero al carbono y el acero inoxidable sufren la mayor corrosión en ácido sulfúrico con una concentración de aproximadamente el 50 %. Sin embargo, cuando la concentración aumenta por encima del 60 %, la corrosión disminuye drásticamente ； 　　(2) Impurezas: Las impurezas dañinas incluyen iones de cloro, iones de azufre, iones de cianuro, iones de amonio, entre otros. En algunos casos, estas impurezas pueden causar una corrosión grave ； 　　(3) Temperatura: La corrosión es una reacción química. Cada vez que la temperatura aumenta en 10 °C, la velocidad de corrosión se incrementa aproximadamente entre 1 y 3 veces. Pero también existen excepciones ； 　　(4) Valor de pH: En general, cuanto menor es el valor de pH, mayor es la corrosión del metal ； 　　(5) Velocidad del flujo: En la mayoría de los casos, cuanto mayor es la velocidad del flujo, mayor es también la corrosión.