化工换热器的腐蚀问题及防腐措施

2016年9月
化工换热器的腐蚀问题及防腐措施
蒲泽军（亚洲硅业青海有限公司，青海西宁810007）
摘要：换热器腐蚀作为现阶段化工设备中最常见的腐蚀之
一，日益引起人们的重视，本文就是以常见的化工换热器腐蚀问题为分析基础，并结合其现状提出行之有效的解决措施。

关键词：化工换热器；腐蚀问题；防腐措施通常能将冷、热流体之间的能量进行转换的设备，被我们称作热交换器，也可称为换热器。

换热器普遍使用在石油化工、煤化工和热电厂等场所，并且用量巨大。

与此同时，热交换器在生产过程中所接触的物质都存在较复杂的特性，并且长期处于高温、高压、高腐蚀的环境中，因此，换热器普遍会出现腐蚀现象。

1化工换热器出现问题的原因
1.1沉淀物引起的电化学腐蚀
一旦换热管中的介质在流动过程中出现不均匀情况时，就会在换热管中留下一定量的沉淀物。

并且这些沉淀物一般都没有规则的形状，也不会只存在于一个固定的位置，它们在换热管中依旧会朝着金属表面流动，这些沉淀物的不连续性和不均匀性，在一定程度上符合了腐蚀特性，然而换热管中缝内外的氧气浓度也存在着一定的差异，这些条件都在一定程度上会促进了电化学腐蚀反应的发生。

与此同时，一旦换热管内出现腐蚀产物，则会进一步影响缝内的化学成分，这些情况可能会加剧换热管内的腐蚀现象。

换而言之，换热管内的腐蚀现象一旦出现，且不及时处理，就会陷入恶性循环。

1.2换热管侧出现腐蚀的现象
众所周知，换热管中常使用的交换介质是水，一旦管束中的水出现PH 值过低、水汽渗透或者存在大量的溶解氧和一些有害阴离子，就会造成热换管的化学腐蚀和电化学腐蚀。

因此，为了预防换热管中腐蚀情况，我们必须在换热管内涂抹防腐表层，并使其同时具备耐热性和耐压性。

与此同时，换热管还需具备抵抗阴离子和水汽的渗透的能力，这样才能从根本上杜绝交换介质引起的腐蚀现象。

1.3换热器表面的腐蚀磨损情况
通常，金属器件的外表层和腐蚀介质间存在着较大的相对运动，这就极易加剧金属器件外表的腐蚀情况，这种腐蚀现象被称为磨损腐蚀，也可称为磨损。

产生器件磨损的原因多种多样，例如：简单的介质流动类似气体、液体或者气泡等外界物质的流动，都能造成一定程度的磨损腐蚀。

在现阶段的石油化工生产中常会产生一些具有粘性的介质，在实际操作过程中，这些粘性介质很容易粘带其他介质，进而形成沉淀结构。

一定程度上为了避免这种现象的发现，我们通常要加大介质的流速。

但是在加大介质流速时，也要注意不能使其过快，一旦流速过快就会引起介质冲刷传热面的现象，进而使局部压力达到几十兆帕。

因此，换热管在设计过程中要充分考虑这一问题，尽量避免流体流入壳体情况的发生，进而减少换热管受到直接或者间接冲刷情况的发生，通常，我们会采取在壳体入口处安装防冲板的措施，但是壳体的防冲板必须
做到及时更换。

除此之外，振动也是引起换热管磨损的重要原因之一，因此我们必须给予一定的重视。

2对于化工换热器的正确防腐
2.1采取阳极牺牲保护的方法
①众所周知，碳素钢的电化学腐蚀主要情况有：碳素钢一旦处于电解质溶液中，就极易会形成微电池。

碳素钢通常是由铁元素和渗碳体组成，而铁元素的电极电位一般较低，因此它能理所应当的成为微电池的阳极，而渗碳体也就自然而然的成为了微电池的阴极。

②牺牲阳极保护法：电化学反应进行时，阴阳两极之间会产生一定的电流。

所谓的牺牲阳极保护法就是，在所需保护的设备上连接一个比自身电位更负的金属，常用的有锌，使得被保护的金属发生极化现象。

通常而言，碳素钢都是作为牺牲的那一部分的，主要原因是碳素钢是由电位极低的铁元素构成的，并且铁相比铝而言，较难产生氧化膜，同时能顺畅的产生腐蚀电流，因此，在牺牲阳极的选择上，都是一边倒的选择碳素钢。

2.2关于换热器防腐涂料的使用情况
作为环氧氨基涂料，CH-784具有以下特征：较强的耐腐蚀性，耐高温性，同时作为涂料，具有相对稳定的物理性质，并且表面光滑、硬度大，耐摩擦性能极佳。

因此，换热器一旦涂上环氧氨基涂料，就会减小和水中不溶物质的摩擦情况，管中也不容易出现物质沉淀的现象。

2.3CH-784防腐涂料的具体使用效果
现阶段，CH-784防腐涂料在换热器防腐这一块，已经取得了较好实践效果，监测数据表明，涂抹CH-784防腐涂料的换热器相比往常换热器而言，管道中的铁离子浓度大幅度降低，并且在使用一段时间之后，具有防腐涂料的换热器管道中，未见明显污垢和腐蚀情况。

现阶段的散热器化工腐蚀大致可以分为以下这几种类型：由沉淀物引起的电化学腐蚀，溶解氧和散热器材质引起的腐蚀，介质流体引起的摩擦腐蚀等等。

因此，我们在采取防腐措施时，需要充分结合腐蚀原因再采取具体措施。

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作者简介：蒲泽军（1973-），青海西宁人，助理工程师，从事化工生产管理工作。

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