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热交换机液体泄漏原因分析
1 概况热交换机出货前做防水测试,随后通过海运到客户指定地(约3-4周),到达目的地发现有黄色液体流出。防水测试步骤为:往热交换机加入水,静置一定时间,查看是否有渗漏现象,排出水,用低压空气将铝箔片间水吹出,翻面,重复上述步骤。
2 取样说明
备注:1#热交换机,2#冲压油,3#黄色溶液,4#铝箔原料,5#钢板原料,7#封条胶
样品1-a为热交换机芯铝箔位置,1#-b为与铝箔粘合的镀锌钢板。对1#-b1和5#样品进行镀层厚度分析;对2#、3#烘干物、4#表面涂层、7#-a进行红外光谱分析;对1#-b2、3#、5#样品进行离子色谱分析;对1#-a、1#-b3、7#进行SEM+EDS分析;对2#、7#-b进行GC-MS分析。3 宏观观察和pH分析对1#-a和1#-b样品表面黄色区域进行宏观观察,发现黄色物质覆盖于样品表面,呈现胶体状态,见图3。
对3#样品进行pH测试,其pH值为5.5,表示3#样品呈现酸性,主成分是水溶液。4 金相厚度检测对1#-b1样品和5#样品进行镀锌层厚度测量,结果见图4及表1。
5显微红外主成分分析将2#样品、3#样品烘干物、4#样品表面涂层、7#-a样品进行红外分析,结果如下:图5、图6为2#样品的红外光谱图及其与Compressor Oil标准红外光谱图的匹配图,图7、图8为3#样品烘干物的红外光谱图及其与草酸钙的对比图,图9、图10为4#样品表面涂层的红外光谱图及其与苯氧基树脂的匹配图,图11、图12为7#-a样品的红外光谱图及其与硅橡胶标准红外光谱图的匹配图,所以,2#样品的主成分可能为含有C-H、C-C键的压缩油、3#样品烘干物的主成分可能为某种草酸盐,其中还有某种含有CN官能团(2213.5cm-1)的物质、4#样品表面涂层的主成分可能为苯氧基树脂、7#-a样品的主成分可能为加有少量碳酸钙的硅橡胶。
6化学成分分析对3#黄色液体用ICP进行元素测试,结果如下:
取1#-b2和5#样品,用自来水浸泡96h,3#样品直接进样,用离子色谱进行测试,结果如下:
从以上离子色谱测试数据得出,5#样品、1#-b2和3#样品中均含有F-、Cl-、NO3-、NO2-、SO42-、CN-(氰根)腐蚀性阴离子。
7气相色谱质谱分析用极性和非极性试剂萃取2#样品和7#-b样品,没有发现腐蚀性的有机酸。8分析8.1 对黄色液体进行常规理化分析,该液体pH值为5.5,呈现酸性,里面含有腐蚀性的离子。8.2 对交换机中的镀锌板以及镀锌板原料进行截面局部厚度观察检测,使用过的交换机中的镀锌板镀锌层厚度约13.4微米,而镀锌板原料的厚度约29.0微米。8.3 对交换机中所能涉及到的材料进行有机主成分分析,冲压油的主要成分是碳氢化合物,黄色液体可能由某种草酸盐以及含有CN-(氰根)的物质组成,铝箔表面覆盖了一层苯氧基树脂,封条胶的主要成分是硅橡胶,同时添加了碳酸钙。8.4 对镀锌板做模拟试验,发现用自来水浸泡后的溶液中含有许多腐蚀性的阴离子,如F、Cl、NO3-、NO2-、SO42-、CN-(氰根),而黄色液体里也含有这些腐蚀性阴离子。9结论通过对热交换机的黄色溶液、铝箔、镀锌板等进行宏观、微观等理化分析,认为:热交换机内部出现的黄色溶液是由水、CN-(氰根)、SO42-、NO3-与镀锌板的相互作用形成。水疑似来自于防水实验残留,CN-(氰根)等酸性离子疑似来自于镀锌板。10建议严格管控镀锌板的质量,热交换机做完防水试验后一定要保证机芯内干燥,运输过程中注意防潮。