家用空氣能熱水器慎用不銹鋼盤(pán)管

   家用空氣能熱水器發(fā)展之初基本都是采用內置銅盤(pán)管于水箱中冷凝放熱，這是因為紫銅管具有優(yōu)異的傳熱性能及易加工的特性，紫銅管長(cháng)期以來(lái)應用于制冷空調設備中。然而在熱泵熱水器中，經(jīng)過(guò)幾年的應用，銅盤(pán)管內漏造成整機報廢的事例屢見(jiàn)不鮮。于是部分熱泵生產(chǎn)廠(chǎng)家把目光投向了不銹鋼盤(pán)管。目前甚至有不銹鋼盤(pán)管成為內置盤(pán)管主流之勢，對此我持不同意見(jiàn)。本文將探討不銹鋼應用于熱泵是否合適，在此拋磚引玉，不妥之處請大家指正。
   內置銅盤(pán)管的確存在腐蝕現象，特別是在水質(zhì)比較差的地區，腐蝕現象可能非嚴重。比如內置盤(pán)管的產(chǎn)品在河南伊川幾乎都出現盤(pán)管穿孔導致整機報廢。但水質(zhì)好的地區水箱應用幾年解剖水箱發(fā)現銅管表面也沒(méi)有銅綠生成，而銅管穿孔的水箱解剖開(kāi)常常是整個(gè)盤(pán)管布滿(mǎn)銅綠。那么不銹鋼盤(pán)管是否就可靠呢？
   我們先看看關(guān)于金屬材料抗腐蝕性能的一種說(shuō)法：碳鋼堿脆、不銹鋼氯脆、銅氨脆。
   關(guān)于碳鋼本文沒(méi)有討論的必要。關(guān)于銅氨脆，學(xué)制冷空調的人都有一個(gè)常識，在氨系統中是禁止使用銅的，因為銅遇到氨腐蝕嚴重。
   那么不銹鋼氯脆有道理嗎？通常說(shuō)304、316L銹鋼抗腐蝕性良好，是因為不銹鋼表面有一層氧化鉻薄膜，但氯離子卻能穿透這層薄膜置換出其中的氧原子形成可溶性氯化物。查閱資料得知，一般情況下，304耐受氯離子濃度為200mg/L，316L可耐800mg/L左右。其實(shí)這個(gè)游離氯是和氯離子不同的，其不是腐蝕的主因。《生活飲用水衛生標準》氯化物限值250mg/L才是氯離子的主要來(lái)源，這些氯化物會(huì )分解出多少氯離子不得而知，有資料說(shuō)氯離子濃度為5～50mg/L。總之單獨氯離子應該不會(huì )超出200mg/L。所以，我們看見(jiàn)不銹鋼鍋用很多年也不見(jiàn)腐蝕。具體到我們熱泵產(chǎn)品中就不同了，家用熱泵熱水器水箱是承壓的。上面談到的腐蝕是點(diǎn)蝕，壓力容器中更可怕的是應力腐蝕。所以不銹鋼壓力容器規定試壓用水的氯離子含量上限是25mg/L。應力腐蝕與氯離子濃度關(guān)系不是很大，即使微量的氯離子，也會(huì )產(chǎn)生應力腐蝕。如果氯離子濃度再高些，點(diǎn)蝕同時(shí)會(huì )起到嚴重的腐蝕作用。我們熱泵水箱中的盤(pán)管加工過(guò)程中不可避免產(chǎn)生應力，如果有輕微劃傷，應力集中現象會(huì )更加嚴重。我不了解各廠(chǎng)家應用不銹鋼盤(pán)管加工成型后有沒(méi)有退火消除應力的工序，即使有這道工序也不能解決問(wèn)題。因為盤(pán)管作為冷凝器其中是高溫高壓的制冷劑，這個(gè)高壓產(chǎn)生的力是沒(méi)法消除的。況且盤(pán)管還處于較高的溫度，有資料表明，溫度每升高10℃，腐蝕的速度增加約1-3倍。不銹鋼氯脆是有科學(xué)根據的，氯離子是奧氏體不銹鋼304、316L的天敵。所以，使用不銹鋼管作為熱泵水箱換熱盤(pán)管是要慎重考慮的。