化工换热器的腐蚀问题及防腐措施

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换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是一种常见的工业设备,用于进行热传递。

由于换热器的工作环境通常会导致其发生腐蚀,这会严重影响其性能和寿命。

进行换热器腐蚀分析,并制定相应的工艺对策,是确保换热器正常运行的重要工作。

换热器腐蚀分析需要从多个方面进行,首先是对工作环境进行分析。

换热器常用于化工、石油、能源等领域,在这些工作环境中存在各种介质,包括腐蚀性介质。

分析介质的成分、浓度和温度等参数,对腐蚀机理进行研究,有助于确定腐蚀形式和程度。

需要对换热器材料进行分析。

不同材料对不同介质的腐蚀性能不同,选择合适的材料可以有效地减轻腐蚀问题。

常见的换热器材料有不锈钢、钛合金、镍合金等,不同材料的耐腐蚀性能各不相同,需要对其进行评估和选择。

还需要对换热器的设计和制造工艺进行分析。

换热器的结构和制造工艺对腐蚀行为有重要影响。

换热器的焊接缝和孔隙等缺陷会导致腐蚀介质进入材料内部,从而加剧腐蚀。

改进焊接工艺,提高焊接质量,可以减少腐蚀产生的可能性。

根据分析结果,可以制定相应的工艺对策,以减少换热器的腐蚀问题。

具体对策包括以下几方面:1. 选择合适的材料。

根据换热器的工作环境和介质性质,选择具有良好耐腐蚀性能的材料,如耐酸不锈钢、钛合金等。

2. 改进设计和制造工艺。

优化换热器的结构和制造工艺,减少焊接缺陷和孔隙,提高焊接质量。

3. 加强防腐措施。

如对换热器进行防腐处理,使用防腐涂层或插管方式,减少腐蚀介质对材料的直接接触。

4. 定期检查和维护。

定期对换热器进行检查和维护,及时发现和处理腐蚀问题,防止其进一步恶化。

换热器腐蚀分析及工艺对策是确保换热器正常运行的重要工作。

通过对工作环境、材料和工艺的分析,制定合理的对策,可以最大程度地减轻腐蚀问题,延长换热器的使用寿命,提高工作效率。

换热器的腐蚀原因及防腐措施的高效利用

换热器的腐蚀原因及防腐措施的高效利用

2017年11月换热器的腐蚀原因及防腐措施的高效利用武志民郑喜明(唐山三友硅业有限责任公司,河北唐山063305)摘要:在化学工业中,换热器的腐蚀问题是一直存在的问题,严重影响化工行业的安全、正常运转,所以,换热器的防腐成为化工企业的一项重要任务,成功的防腐能够提高化工厂的生产效率,解决安全隐患。

为了从根本上解决腐蚀问题,首先就得了解发生腐蚀的真正原因,然后对症下药,高效利用防腐措施。

本文将从这两个方面进行探讨。

关键词:换热器;腐蚀原因;防腐措施换热器也可以称作热交换器,他的主要功能就是将热流体与冷流体之间的热量进行相互相换。

换热器在我国的使用已经非常广泛,技术已经达到成熟状态,早我国的各个行业中可见其踪影,特别是化工行业。

然而,由于使用频率较高,使用环境复杂恶劣,换热器经常出现故障,最常见的就是腐蚀,相关数据表明,在换热器的损坏中,90%的故障都是由腐蚀引发的。

所以,换热器的腐蚀问题成为化工行业的一个难点也是重点。

1换热器的腐蚀原因1.1电化学腐蚀当换热管中流体发生相对流动,由于流动速度的不均匀,或者某些特定情况下,流体不发生流动,这时候就会产生沉积物。

这些沉积物经过长期的积累,同时随着流体缓慢流向金属表面,在金属表面形成马蹄形的凹槽或深谷形状。

换热器的腐蚀连续不牢固性、并且具有不均匀性的特点,在缝内外,沉积物的含量不一,存在很大的差别,这几形成了电化学腐蚀。

无论是阳极还是阴极发生反应,都会造成腐蚀现象。

当发生阳性反应,就会出现金属逐渐溶解,当发生阴极还原反应,换热器中的物质会被还原成中性或者碱性的溶液,一旦出现腐蚀产物,就会造成散热器缝内外的化学成分不平衡,出现严重腐蚀。

1.2高温氢损伤导致的腐蚀现象在高温、高压的环境条件下,氢气发生扩散,进入钢材内部,和钢材内不稳定的碳化物发生化学反应,产生甲烷等气体,这样一来,钢材碳含量急剧下降,出现脱碳现象,降低了钢材的硬度。

同时,甲烷气体没有及时从钢材中逃逸出来,聚集在晶界和附近的空隙中,由于处于高温高压环境中,就会导致钢材表面出现微小的裂缝和鼓包,降低钢材的延伸性和硬度,随着碳元素的大量流失,钢材性能越来越差,表面出现越来越多越来越大缝隙。

化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

1 换热器定义在化工设备中换热器作为一种具有热、冷流能量转换的设备,在盐化工、热电厂以及石油化工企业内均具有较大作用。

通常情况下按照热量传递方法,可将换热器分为间壁式、混合式以及蓄热式换热器,而按照冷热流体方向可将设备划分为混流式、逆流式、保护错流式以及顺利式换热器[1]。

2 化工设备换热器常见腐蚀问题在化工设备换热器中产生腐蚀的主要问题来源于金属物质与介质表面在接触过程中产生物理、化学反应,致使换热器内壁物质稳定性被破坏,从而造成锈蚀问题。

其中,物理反应主要体现在换热器内部物质,在流动过程中对结构内部产生冲击力,导致换热器结构内部出现磨损,而磨损面由于与结构内防腐物质接触面积增大,从而加快了锈蚀与腐败的速度。

在换热器内部水作为主要的热交换介质,由于溶解氧、水的pH值以及水气会同金属物质产生化学反应,因此水对化工设备换热器也具有一定的锈蚀作用。

管道内存在大量空气是造成换热器出现腐蚀现象的另一个主要问题。

空气过多不仅会使氧气与换热器内部产生大量化学反应,而且过多的空气也影响水循环效率,加之水量过少在管内的大量振动现象,致使换热器锈蚀现象更为严重。

由于市面上所销售的化工设备换热器主要材料内含有磷、锰以及硅等物质容易发生锈蚀现象。

与此同时,换热器内介质若存在流动不均匀以及滞留情况,会形成沉积物,而沉积物会造成换热器出现裂缝的现象,而裂缝处流入的氧气会加快设备锈蚀速度。

3 涂抹防腐涂层引起换热器锈蚀的主要原因是来源于换热器内部的腐蚀介质长期与换热器内壁进行接触,导致换热器内壁金属表层与锈蚀物质进行反应,从而造成腐蚀现象。

基于此,在换热器内层涂抹上一层防腐材料,便可有效控制防腐情况。

其中,防腐涂层可以是高温涂料、防溶剂涂料、重防腐涂料、以及放油等具有防腐作用的材料,从而达到提高防腐功效的目的。

由于换热器防腐材料生产商不同、生产工艺不同,致使材料之间差异较大,严重影响化工设备换热器防腐稳定性,因此为了提高化工设备换热器防腐效率,有关部门除了应加强防腐材料的验收与检查外,国家还应通过立法来约束换热器防腐材料生产行为,对生产经营劣质防腐材料的企业给予严厉打击与处罚,从而提高防腐材料综合质量。

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是工业生产过程中常用的设备之一,它具有传热效率高、操作灵活、能耗低等优点。

由于工作环境的复杂性和介质的特殊性,换热器容易受到腐蚀的影响,进而影响其使用寿命和传热效果。

对换热器的腐蚀分析和工艺对策的研究显得尤为重要。

换热器的腐蚀主要有两种形式:化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是指介质和金属材料之间直接的化学反应,导致材料表面的腐蚀损失。

化学腐蚀主要与介质的酸碱性、氧化性和盐度等有关。

常见的化学腐蚀有酸蚀、碱蚀、氧化蚀等。

腐蚀的主要危害是导致换热器的材料失效和管道堵塞,进而影响生产效率和产品质量。

腐蚀的程度可以通过腐蚀速率和腐蚀深度来评估。

腐蚀速率是指单位时间内材料表面的腐蚀损失量,可通过重量损失法、腐蚀速率计等方法进行测量。

腐蚀深度是指腐蚀物穿透金属材料的深度,可通过金相显微镜等方法进行观察。

为了降低换热器的腐蚀问题,可以采取以下工艺对策:1.选择适当的材料:根据介质的特性选择抗腐蚀性能好的材料,如不锈钢、镍合金、钛合金等。

还可以在金属表面进行镀层或涂层处理,增加其抗腐蚀能力。

2.控制介质的酸碱性和氧化性:通过调整介质的pH值和氧化还原 potential,可以降低介质对金属材料的腐蚀作用。

可以通过加碱加酸、添加缓冲剂、用氧化剂和还原剂来控制介质的性质。

3.加强防腐措施:在换热器内部和管道中加装防腐设备,如腐蚀抑制剂、防腐涂层、缓蚀剂等,来减少介质对金属材料的腐蚀作用。

4.定期检测和维护:定期对换热器进行腐蚀检测,及时发现和修复腐蚀问题,可采用无损检测技术、金相显微镜等方法进行检测。

5.优化工艺条件:合理调整工艺参数,如温度、流速、浓度等,可以减少介质对金属材料的腐蚀作用。

增加润滑液的流量,减少流体中的固体颗粒负荷,可以减少介质对金属材料的冲蚀和磨损作用。

换热器腐蚀的分析和工艺对策是一项综合性的工作,需要考虑介质的特性、材料的选择、防腐设备的设计和工艺参数的调整等多个方面。

化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

化工设备换热器的常见腐蚀与防腐
防护 措 施 , 明 针 对 不 同的 原 因 , 说 需要 采 取 相 适 应 的 防腐 措 施 。 关 键 词 : 热 器 ; 蚀 原 因 ; 腐措 施 换 腐 防文章编号 - 6 2 5 5 ( 0 0J3 0 4 — 2 17 — 4 X 2 1 - 15 0 0
有 良好 的附着力 、 导热 性 、 耐温变性 和较大 的硬度 。同时要求
1 换 热器 失效 原 因
11 换热器表面的腐蚀磨损 . 腐蚀 介质与金属构 件的表面 , 相对运动 速度较大 , 导致构
有优 良的耐化学离 子侵蚀 能力 、较 高的抗水汽渗透 能力和 一
定的阻垢性 。
2 换 热 器 腐 蚀 防护
2 1 牺 牲阳极保 护法 . ( ) 素钢 的电化学腐蚀 。碳素钢在 电解 质溶液 中( 如 1碳 例
件局 部表面遭受严重 的腐蚀损坏 , 这类腐蚀 称为磨损腐蚀 , 简
称磨损 。造成腐蚀损坏 的流动介质 , 以是 气体 、 可 液体或含有
固体 的颗粒 、 泡的气体 等。磨损腐蚀 , 气 是高速 流体对金属表 面已经生成 的腐蚀 产物的机械 冲刷作用和新裸露 金属表面 的
的腐蚀 。
13 换 热 管 水 侧 的腐 蚀 .
(50 P)高流速 、 2 0M a 、 强腐蚀等 特点 , 因此常常 出现冲刷泄漏和
腐蚀泄漏 。而各种泄漏与腐蚀 , 都直接或 间接有着关系 。泄 漏 既影响 了生产 的平稳 运行 ,也成 为这些行业 的主要 设备故
障之一 。换热管 的表 面腐 蚀 , 是泄漏 中最 常见的现象 , 占腐 约
体 接触 , 利用 低 电位金 属 的腐蚀 电流 , 为高 电位 被防腐体 的 作 防腐蚀 电流 , 这种 防腐蚀方法称 为牺牲 阳极 保护法。牺牲 阳极

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是化工生产中常见的设备,其作用是将两种介质进行热量交换,常见的换热器包括管壳式换热器、板式换热器等。

而在工业生产过程中,换热器的腐蚀问题一直是影响设备寿命和安全生产的重要因素。

本文将针对换热器腐蚀问题进行分析,并提出相应的工艺对策,以期提高设备的使用寿命和安全性。

一、换热器腐蚀分析1. 腐蚀原因换热器腐蚀的原因多种多样,主要包括介质腐蚀、金属材料本身的腐蚀以及工艺操作不当引起的腐蚀等。

介质腐蚀是换热器腐蚀的主要原因之一,介质的PH值、含盐量、溶解氧等因素都会导致介质对金属材料的腐蚀。

而金属材料本身的腐蚀也是一个重要因素,不同的金属材料对不同的介质都有不同的耐腐蚀性能。

工艺操作不当也会引起换热器的腐蚀,比如长时间的停机、温度变化过大、流体速度过快等都可能导致换热器的腐蚀。

2. 腐蚀类型根据腐蚀的表面特征和病程,换热器腐蚀可以分为局部腐蚀和均匀腐蚀。

局部腐蚀主要是由于原料液体在介质侵蚀下,金属表面的局部破坏;均匀腐蚀则是由于原料液体对金属表面的整体侵蚀。

还有一些特殊的腐蚀类型,比如应力腐蚀、疲劳腐蚀等。

3. 腐蚀严重性换热器腐蚀严重性是判断腐蚀问题的重要标志之一,腐蚀严重会导致换热器的损坏,甚至造成泄漏等严重后果。

由于腐蚀问题的严重性,因此必须制定相应的防腐策略。

二、换热器腐蚀的工艺对策1. 选用耐腐蚀的材料换热器的材料是影响其耐腐蚀性能的重要因素之一。

在选择换热器材料时,要根据介质的化学性质、PH值、温度、流速等因素进行合理的材料选择。

通常情况下,选择耐腐蚀性能好的材料,比如不锈钢、镍基合金等,可以有效提高换热器的抗腐蚀能力。

2. 精细设计和加工换热器的设计和加工是另一个影响其耐腐蚀性能的重要因素。

在设计和加工过程中,要注意减小金属表面的表面粗糙度,避免死角、焊渣、铲焊等现象的出现,以减少介质在换热器表面的滞留时间和对金属表面的侵蚀。

3. 控制介质的PH值和氧化性控制介质的PH值和氧化性是减少腐蚀的重要手段之一。

换热器的防腐蚀措施

换热器的防腐蚀措施

换热器的防腐措施
1.采用耐介质腐蚀的金属和非金属材料
2.采取有效的防腐措施
(1)防腐涂层
在换热器与腐蚀介质接触表面,覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层,涂层要有较好的耐蚀性、抗渗性、良好的附着力和柔韧性。

对水冷系统,管内清洗干净后进行预膜处理。

(2)金属保护层
列出了常用方法、复合板(管)、金属喷涂、金属堆焊等。

(3)电化学保护
阴极保护因费用太高,一般不用。

阳极保护是连接到外部电源的阳极保护热交换器,金属表面生成钝化膜而得到保护。

(4)应力腐蚀预防措施
①胀接结构,其胀管率越大,残余应力越大,则在腐蚀介质中其
电极电位越高,腐蚀倾向越大。

在同一种腐蚀介质中,与焊接结构相
比较,胀接结构,特别当胀接时胀管率较大时,更容易产生应力腐蚀,因而在保证胀接强度及密封性的条件下,胀接压力不宜过高以控制胀
接后残余应力的大小,减小产生应力腐蚀的可能性。

必要时可改变换
热管与管板的连接形式,如用强度焊加轻微贴胀的结构代替原先的胀
接结构,这种结构既减小了结构的残余应力,又能防止只焊接而产生
缝隙腐蚀的可能,通过改变换热管和管板之间的连接形式,可以降低
结构的残余应力,对预防换热器的应力腐蚀破裂是有效、可行的。

②膨胀深度应达到管板底部,以消除全部缝隙。

③强应力腐蚀介质下的换热器,应对管板进行消除应力处理。

④消除氯离子的浓度条件,如采用内孔焊接,消除管头缝隙。

换热器的腐蚀原因及防腐措施

换热器的腐蚀原因及防腐措施

换热器的腐蚀原因及防腐措施炼油工业中,换热器的应用十分广泛,其重要性也是显而易见的,换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。

据统计换热器在化工建设中约占投资的1/5,因此,换热器的利用率及寿命是值得研究的重要问题。

由换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,能够解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。

要想防止换热器的腐蚀,就得弄清楚腐蚀的根源,下面就换热器的腐蚀的原因从以下几方面进行讨论:一、换热器用材的选择,使用何种材料的决定因素是其经济性,管子材料有不锈钢,铜镍合金,镍基合金,钛和锆等,除了工业上不能使用焊接管的情况以外都使用了焊接管,耐蚀材料仅用于管程,壳程材料是碳钢。

二、换热器的金属腐蚀金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化学的作用下,并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏,也即金属在它所处环境的作用下所产生破坏。

换热器几种常见的腐蚀破坏类型1.均匀腐蚀在整个暴露于介质的表面上,或者在较大的面积上产生的,宏观上均匀的腐蚀破坏叫均匀腐蚀。

2.接触腐蚀两种电位不同的金属或合金互相接触,并浸于电解质溶解质溶液中,它们之间就有电流通过,电位正的金属腐蚀速度降低,电位负的金属腐蚀速度增加。

3.选择性腐蚀合金中某一元素由于腐蚀,优先进入介质的现象称为选择性腐蚀。

4.孔蚀集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀称为孔蚀,或称小孔腐蚀、点蚀。

5.缝隙腐蚀在金属表面的缝隙和被覆盖的部位会产生剧烈的缝隙腐蚀。

6.冲刷腐蚀是由于介质和金属表面之间的相对运动而使腐蚀过程加速的一种腐蚀。

7.晶间腐蚀晶间腐蚀是优先腐蚀金属或合金的晶界和晶界附近区域,而晶粒本身腐蚀比较小的一种腐蚀。

8.应力腐蚀破裂(SCC)和腐蚀疲劳SCC是在一定的金属一介质体系内,由于腐蚀和拉应力的共同作用造成的材料断裂。

9.氢破坏金属在电解质溶液中,由于腐蚀、酸洗、阴极保护或电镀,可以产生因渗氢而引起的破坏。

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是石油化工、化工、电力等领域必不可少的设备之一,广泛应用于许多工业领域中。

它的主要作用是将一个流体的热量转移到另一个流体中,从而实现能量利用的目的。

然而,在换热器的使用过程中,常常出现一些问题,其中最常见的问题之一就是腐蚀。

腐蚀是一种发生在金属材料表面的化学或电化学反应,它会导致材料的质量下降、性能变差,甚至导致设备的故障和事故。

因此,深入分析换热器腐蚀的原因和机制,探讨相应的工艺对策,对于保障换热器的安全运行和延长其使用寿命具有重要意义。

一、换热器腐蚀原因1.金属材料的选择不当金属材料是换热器的主要构成部分,它对腐蚀的抵抗能力直接影响着设备的使用寿命。

不同的金属材料有着不同的化学成分、晶体结构和性质,它们在不同的环境中的腐蚀行为也会发生变化。

如果选择不当的金属材料,就容易引起腐蚀。

2.介质性质不适介质是换热器中传递热量的物质,介质的性质对腐蚀的影响也非常大。

例如,一些酸性、碱性或含氧化性物质的介质对金属材料的腐蚀作用较强。

当介质容易发生氧化反应、含有过多的杂质或高温下易于分解时,也会引起腐蚀。

3.介质的流速和流动状态介质在流动时会对金属表面产生一定的剥蚀作用,流速越大,剥蚀作用就越明显。

当介质流动状态不稳定、分布不均匀或有明显的涡流时,也容易引起腐蚀。

4.温度和压力温度和压力是影响介质腐蚀的重要因素。

当介质温度过高或过低,会改变金属的晶体状态和化学性质,从而加速腐蚀的发生。

同时,高压也会增加介质的密度和相对分子质量,使得介质对金属的腐蚀作用增强。

5.操作条件不当操作条件也会对换热器的腐蚀产生影响。

例如,长时间的在高温、高压、潮湿、浸泡、震荡,或周期性的冲洗、反吹和清洗操作等,都会加速腐蚀的发生。

换热器的腐蚀机制复杂,一般来说可以分为以下几类:1.化学腐蚀化学腐蚀是介质中酸、碱或盐类化合物与金属表面直接反应形成的腐蚀。

例如,硝酸、硫酸、盐酸或氢氟酸等强酸都具有很强的腐蚀性,可以使金属材料表面发生溶解和侵蚀。

关于化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

关于化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

关于化工设备换热器的常见腐蚀与防腐摘要:随着我国科学技术水平的不断提升,越来越多的行业得到了更好的发展途径。

换热器是化工企业生产过程中常见的设备类型,作用在于能够将热量传递至冷流体,让正在运行的化工设备可以保持在符合生产和安全需求的温度区间,以便开展后续的生产环节之外,对于车间员工以及化工企业的安全和都做出了保障。

在我国目前的化工生产环境中,还存在着一些没有及时处理的污垢,而且当设备处于长时间运转的时候,换热器的状态也会随之下降,造成一定程度的腐蚀情况,这对于化工设备的正常运转以及厂家的发展都会产生负面影响,因此需要科学合理防腐手段,处理好设备换热器受损的问题。

文章将会对化工设备换热器常见的腐蚀情况进行分析,并根据目前发现的问题提出针对性的防腐措施,为我国化工行业的经济发展创造良好条件。

关键词:化工设备;换热器腐蚀;防腐措施;在我国很多化工厂家都会使用到换热器,保证其设备可以在生产环境中维持质量和效率。

换热器也被称为热交换器,顾名思义可以在设备在高速运转下的高温通过冷凝或者是其他方式带走达到热量交换的效果,但是化工生产的环境一般都较为复杂,长时间的使用以及人为因素都有可能导致换热器产生腐蚀的情况。

某些化工产品本身就具有一定的腐蚀性,让换热器在工作的过程中受到严重的威胁,一旦换热器的内壁和外壳被腐蚀穿透,就会出现管束泄露甚至是爆炸事故的发生,不仅会让化工设备的正常运转受到一定的影响,还有可能影响到工作人员的人身安全。

化工厂区生产环境以及产品本身的特殊性,会让换热器长期处于物理和化学性质都差距比较大的状态下,对于换热器的质量有一定程度的损伤,其中大部分损坏的原因都是由于腐蚀造成的。

一般换热器的材质都是金属,其化学性质和周围高温高压的环境都是换热器被腐蚀的基本条件,因此需要相关部门加强防腐措施的落实,保障换热器质量的同时保证化工生产的安全。

一、化工设备换热器的常见腐蚀情况电化学腐蚀是化工设备换热器使用过程中常见的腐蚀情况,这是换热器使用时受到了化学原材料的影响,当化学介质在停留在换热器内部的时候,其产生的沉淀物会让管道表面出现腐蚀的情况,严重的还会有裂纹出现。

化工设备的腐蚀问题与防腐措施

化工设备的腐蚀问题与防腐措施

化工设备的腐蚀问题与防腐措施摘要:随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。

许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保证。

关键词:化工设备腐蚀防腐蚀引言:随着经济的发展,对化工产品的需求不断增加,越来越多生产设备的运行超出设计能力,因而目前对全球的化工企业而言,防止工艺设备因受到腐蚀发生故障而造成损失已成为迫在眉睫的问题。

许多专家认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使工厂安全稳定运行的重要保在现代经济环境下,众所周知,化工设备的采购费用是相当惊人的,往往是动辄几万、数十万甚至数百万元。

但由于受运行环境的影响其受腐蚀也是相当严重的,如:新装的大气柜使用时间不久就会出现蚀点,蚀点会逐步加深,用不到2~3年,就会出现穿透现象,从而造成漏气、跑气的生产困扰,再如其它长期受水蚀以及在潮湿环境或埋在地下的管道容器、设备等,其受腐蚀程度也是非常严重的,这些都会影响设备的运行状态及寿命。

因此,每年因设备腐蚀而造成的经济损失也给企业添加了不少多余的支出,增加了企业的经济负担。

腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。

1、腐蚀问题1.1腐蚀的分类腐蚀:材料与周围环境发生作用而被破坏的现象。

腐蚀按材料种类分为金属腐蚀和非金属腐蚀。

腐蚀按表面形貌分为全面腐蚀和局部腐蚀;局部腐蚀又有小孔腐蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等等;金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。

物理腐蚀:材料单纯物理作用的破坏,一般是由溶解、渗透引起的,如熔融金属容器的溶解,高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。

化工换热器的常见腐蚀现象及防腐措施

化工换热器的常见腐蚀现象及防腐措施

化工换热器的常见腐蚀现象及防腐措施作者:孙娜张杨来源:《科学与财富》2016年第16期摘要:如何采取合理的措施来减缓甚至消除金属设备的腐蚀是一个永恒的科研课题。

换热器的腐蚀问题一直是石化企业面临的棘手问题,探究腐蚀机理以及提出切实可行的防腐蚀办法一直是值得研究的课题。

本文介绍了化工换热器的常见腐蚀现象,并提出了针对性强的防腐措施,同时,也为国内外石化行业参考借鉴。

关键词:换热器;腐蚀;防腐1 概述换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体或将冷流体的热量传递给热流体的的设备,又称热交换器。

管式换热器由于技术成熟、维修方便,因而在石油化工、钢铁、纺织、化纤、制药等各行各业中应用十分广泛。

换热器由于在各行各业应用的普及性,因而出现维修的概率也越来越广泛,特别是由于换热介质的物理、化学不同,导致换热器的损坏形式也不同,而据全世界的报导所知,换热器的损坏90%是由于腐蚀而引起的,因此换热器的腐蚀问题一直是石化企业面临的棘手问题。

随着工业的迅速发展,腐蚀问题越来越严重,在各个领域,包括炼油厂化工厂等企业均见报道。

从日常生活到工农业生产,凡是使用材料的地方都存在腐蚀问题,对国计民生的危害十分严重,据不完全统计,全世界每年因腐蚀报废和损耗的钢铁约为2亿多吨,约占当年钢产量的10%-20%,目前我国的钢铁产量己高达数亿吨,但其中却有30%由于腐蚀而白白损失掉了。

据此测算,我国每年因钢铁腐蚀损失约有2700多亿元人民币,远远大于自然灾害和各类事故损失的总和。

国家科技部门、各工厂对这个问题也越来越重视。

对于化工企业,腐蚀造成的危害更大,不仅在于金属资源受到损失,还在于正常的生产受到影响,因腐蚀造成的设备事故对于职工人身安全也会带来严重的威胁。

由于腐蚀问题越来越受到重视,因此对于腐蚀的研究也越来越多。

2 化工换热器的常见腐蚀现象引起换热器腐蚀的原因是多方面的,主要有换热器表面的腐蚀磨损、沉积物引起的电化学腐蚀、换热管水侧的腐蚀等,下面就几个主要方面加以说明。

化工换热器的腐蚀问题及防腐措施

化工换热器的腐蚀问题及防腐措施

化工换热器的腐蚀问题及防腐措施作者:喻付华来源:《科技资讯》2013年第08期摘要:在化工设备的装置中,最常见的腐蚀就是换热器的腐蚀,所以,此文重点讨论化工设备中经常见到的换热器的腐蚀以及防腐的问题,主要探讨换热器发生问题的主要原因,同时还在这个基础上概括出了预防换热器腐蚀的方法,对所出现的问题不同,对其所采取的防御方法也就随之不同。

关键词:化工换热器腐蚀问题防腐措施中图分类号:TQ050.9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(b)-0103-02所谓热交换器,就是能够把冷、热流体的一些能量彼此之间传输给流体的设备,也叫换热器。

换热器一般都在石油化工、煤化工、盐化工以及一些热电厂中使用,且使用量比较大。

因为热交换器所要接触的物质的成分都很复杂,所以在生产时,它具有一些独特的性质,比如耐高温(近1000 ℃)、耐高压(2500 MPa)、高流速、腐蚀性强等等,所以出现冲刷泄露与腐蚀泄露是比较常见的一种现象。

然而各种形式的泄漏和腐蚀,彼此之间都有或多或少的关系。

泄露不仅对生产的稳定进行不利,还是导致这些设备出现问题的主。

泄露中最为普遍的问题就是换热管的表面发生腐蚀,这种现象甚至可以达到腐蚀泄露90%以上,导致这种现象的原因就是介质的冲刷与介质所含化学物质彼此侵蚀作用。

1 致使化工换热器失效的原因1.1 沉积物可以导致电化学腐蚀若换热管中的介质流动不均匀或者是不流动时,就会在换热管上形成一定量的沉积物。

而这些沉积物经常不是以马蹄形的凹槽或者是深谷形状存在的,所以它就会沿着流体的流动方向流向金属的表面。

而腐蚀又具有这样一些特性,即连续不牢固性、不均匀性等,之所以会形成电化学腐蚀,就是因为缝内外氧的含量存在一定的差异。

其包括:若是阳极氧化反应,就会导致金属溶解;若是阴极还原反应,就将物质还原成了中性溶液或者是碱性溶液;与此同时,腐蚀产物也会大量存在,致使缝内外化学成分极度的不均衡,进而会导致更严重的腐蚀。

换热器管板腐蚀严重,三大案例教你怎么防腐

换热器管板腐蚀严重,三大案例教你怎么防腐

换热器管板腐蚀严重,三大案例教你怎么防腐列管式换热器是目前化工及其他行业生产上应用最广的一种换热器。

它主要由壳体、管板、换热管、管箱、折流挡板等组成。

所需材质可分别采用普通碳钢、紫铜、不锈钢及特殊材质制作。

在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入在管内流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另一种流体由壳体接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程。

一、腐蚀原因分析列管式换热器的腐蚀形式基本有两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。

列管式换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。

使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。

这就是我们常说的电化学腐蚀。

研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。

另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。

因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。

从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。

以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。

化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。

另外,换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。

一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。

尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。

综上所述,影响换热器管板腐蚀的主要因素有:(1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。

碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀最严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;(4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;(5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。

换热器常见腐蚀问题及防范措施

换热器常见腐蚀问题及防范措施

换热器常见腐蚀问题及防范措施摘要:换热器在石油化工、煤化工乃至炼油产业中都具备极为重要的系统设置地位。

不同工作环境下的换热器存在不同的设计方案,为了满足不同的工作需求换热器所应用的结构材料也存在一定的差异性。

导致换热器常常发生应用故障的主要问题就是腐蚀,大多数换热器损坏的原因都是由于腐蚀因素引发,为了有效延长换热器的使用寿命,强化换热器的使用效率,妥善解决、防范换热器腐蚀问题,是化工产业亟待解决的重要问题。

关键词:换热器;腐蚀;防范一、换热器常见腐蚀问题1.1电化学腐蚀问题换热管内的流体流动过程中,由于流体流动速度的不均匀性,导致在部分情况下流体并不会产生流动,甚至会产生一定的沉积物。

换热管中沉积物的长期累积,随着管内流体流向金属表面,将会在金属表面形成马蹄形状的凹槽。

由于换热器的腐蚀情况是连续性、不均匀性,因此换热管缝内外的沉积物含量存在一定的差异性,继而出现电化学腐蚀问题。

无论是电化学产生阴极发生反应或是阳极发生反应,都会给换热器带来腐蚀问题。

电化学产生阳性反应时,将会逐步溶解周边金属,电化学产生阴极还原反应时,换热器中的周边物质将会被还原成为中性或是碱性的溶液。

一旦由于电化学反应出现腐蚀产物,将会打破散热器缝内外的化学成分平衡性,继而带来严重性的腐蚀问题。

1.2髙温氢损伤腐蚀问题在高温、高压的环境背景下,一旦氢气发生扩散问题,进入钢材的内部,将会与钢材内部的不稳定碳化物产生化学反应,继而产生甲烷等气体,大大影响钢材的碳含量,应钢材本身的材料硬度。

同时甲烷气体未能从钢材中脱离出来,将会在晶界以及周边的空隙中聚集起来,一旦处于高温、高压环境状态下,甲烷聚集区域的钢材表面将会出现微小的裂缝及鼓包,钢材的延伸性以及钢材硬度将会大打折扣。

随着钢材碳元素的逐步流失,钢材本身的应用性能将会逐步下降,钢材的表面将会出现大量的缝隙。

二、换热器腐蚀问题防范策略2.1灵活应用涂抹防腐物质对于换热器的易腐蚀区域涂抹有效的耐磨腐蚀物质,继而增加换热器的腐蚀防范能力。

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器作为工业生产中常用的热交换设备,承担着热能传递的重要任务。

由于长期使用以及介质的腐蚀作用等因素,换热器往往容易出现腐蚀现象,影响其正常运行和使用寿命。

本文将对换热器腐蚀现象进行分析,并提出相应的工艺对策,以期减少腐蚀对换热器的影响,延长其使用寿命。

一、换热器腐蚀现象分析1. 腐蚀类型及原因换热器腐蚀主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀、水侵蚀和高温氧化等多种类型。

化学腐蚀是指介质中腐蚀物质直接作用于金属表面,破坏金属结构;电化学腐蚀是指金属表面与介质形成电化学反应而引起腐蚀;水侵蚀是指水在高速流动状态下对金属表面造成冲刷和侵蚀;高温氧化是指金属在高温环境下与氧气发生氧化反应。

这些腐蚀类型的产生,主要是由于换热介质的成分、温度、压力等因素,以及金属材料的选择、表面处理不当等原因所致。

2. 腐蚀对换热器的影响换热器在使用过程中,如果发生腐蚀现象,会导致以下几方面的问题。

腐蚀会降低换热器的传热效率,影响其正常工作;腐蚀会破坏换热器的金属结构,导致泄漏和渗漏的发生;腐蚀还会缩短换热器的使用寿命,增加维护和更换的成本。

二、工艺对策探讨针对换热器腐蚀现象,可以采取以下工艺对策来减少腐蚀对换热器的影响,延长其使用寿命。

1. 材料选择在设计和选型换热器时,应根据介质的特性和使用环境选择适当的材料。

对于易于腐蚀的介质,可以选择耐腐蚀的材料,如不锈钢、镍合金等,以提高其抗腐蚀能力。

2. 表面处理金属材料的表面处理对于减少腐蚀具有重要意义。

可以采用镀层、氧化处理等方法,增加金属表面的抗腐蚀性能,延长其使用寿命。

3. 流体调节在实际使用中,可以通过调节介质的流速、温度、PH值等参数,控制腐蚀的发生。

在可能的情况下,尽量避免介质的酸碱性改变和高温高压的状态。

4. 防腐涂层在换热器的内部和外部涂覆防腐涂层,以提高其抗腐蚀能力。

选择合适的防腐涂料,可以使换热器在恶劣环境下具有更长的使用寿命。

5. 定期维护三、结语换热器腐蚀是工业生产中常见的问题,对其进行有效的分析和处理,对于延长其使用寿命和提高工作效率具有重要的意义。

关于化工换热器的腐蚀问题与防腐办法

关于化工换热器的腐蚀问题与防腐办法

关于化工换热器的腐蚀问题与防腐办法摘要:对于化工设备而言,换热器常存在被腐蚀的现象,影响换热器以及整个换热器的整体性能。

在本文中,笔者针对换热器的防腐问题以及与之相对应的防腐策略进行了深入的分析和探讨。

重点指出了换热器失效的主要原因,并寻找解决腐蚀的问题的有关措施。

而且,对于不同的腐蚀原因,该采取与之相适应的合适的防腐措施。

关键词:换热器腐蚀防腐前言所谓换热器是指在冷、热流体之间进行能量传递的设备,这类换热器设备在化工生产中具有十分广泛的应用,而且用量需求很大。

在化工生产过程中,换热器的管束需要接触很多介质而且这些介质一般具有温度高、压力大、流速快且腐蚀能力强的特点,这就导致换热器出现被腐蚀的现象,进而导致冲刷或者是腐蚀泄露问题。

这些泄露问题的出现不仅影响正常生产工作的进行,而且阻碍了整个行业的稳步发展。

1.换热器失效的主要原因1.1 磨损腐蚀所谓磨损腐蚀是指换热器表面的介质和金属构件之间相互摩擦,导致构件表面遭受严重的损坏,这一类腐蚀也可简称为磨损。

引发磨损的流动介质既可以固体也可以是气体或者是液体。

高速流动的流体会对金属构件表面的腐蚀产物进行不断冲刷,而且继续对新裸露出来的部位进行腐蚀,这种双重腐蚀的综合作用结果就导致磨损腐蚀。

就石油化工生产过程中的介质而言,黏连性是其典型的特征。

因此,为了防止介质中的物质进行结垢,一定要对流体的流速进行适当控制,一般是要大于2 m/s的。

高速流体常引起压力局部过大的问题,进而导致金属表面被剥蚀。

这些问题也引起了石油化工生产企业的广泛关注,因此常在设计过程中,安装防冲板,企图减少管子所受的冲击力。

但需要指出的是,随着时间的推移,防冲板所承受的冲刷力是很大的,也可能发生不同程度的损坏。

由于振动或者是微振动的影响,磨损腐蚀一般呈凹形且切入金属表面。

1.2 电化学腐蚀如果介质流动不均匀,或者是出现滞留,就很容易在换热器的表面形成大量沉积物。

但是,这些沉积物一般是不连续的、而且不均匀也不牢固,极易在某些位置出现裂痕。

关于化工设备换热器常见腐蚀与防腐的探讨

关于化工设备换热器常见腐蚀与防腐的探讨
很 薄 ,约 8 — 2 0 0 5 微米 。而且漆 层 得热 阻约 只有 1 6× 1 M 1 ℃ /k a , .6 2l c l 这 样 不易 生锈 和结垢 , 而增 加水 的流 速 , 而提 高换 热器 换热 效果 。 目前 从 进 许 多工 厂为 了 防止水 质腐 蚀 ,都采 用 了不锈 钢 、钛合 金或 铜合 金换 热器 ,但 这 种合 金换 热器 造价 极 高。而采用 碳钢 换热 器加 涂 防腐涂 层 , 不仅 费用 极低 , 约 为不 锈钢 换热 器价 格 的 1/4 ~I/5 ,而 且使 用期 限也 可 以很长 ,一半 可 达 1年之久。 O 具体 说 来 ,C H一 7 4类 防腐 涂料 的 应用 8 C H一 74为环 氧胺 基涂 料 ,在 国外 被称 为 S k p e — C 8 a a hn H一 7 4 8 。在换 热器 涂料 中性 能极 具优 势 ,因为 C 一 74的酸碱 、耐 水、耐 油 、耐 热、导 热 、 H 8 耐磨 的性 能都 很好 。其 中热 固化 型耐温 率 高达 10 2 0 ,而 且 C 5 — 0% H一 7 4 8 涂料 通 常采用 单包 装 , 使用 的 时候 非常方 便 , 加热 固化 , 以制 成淡 色漆 。因 可
慢或 者管 内介质 较为 粘稠 时 ,往 往会 在 换热管 内沉 积一 定 的沉积 物 。这 些 沉 积 物在 换热 管 内的表 面粘连 不牢 ,分 布不 均 ,很 容 易在部 分位 置形 成裂 缝或 间隙 ,而这 些间 隙与 间隙外 的氧值 有 一定 差异 ,从而 造成 了部 分位 置 的电化 学腐蚀 ,如 阳极氧 化 反应 、阴极 还原 反应 、 阴极还 原反 应等 ,这些 电化 学 反 应 产生通 常会 造成 比较严 重 的管金 属表 面腐 蚀 l 同时,腐 蚀物 的存 在又 导致 缝 内外产 生 的电化 学反应 不 均 ,因而 引起更 大 的腐蚀 ,造 成对 换热 器更 大 的

换热器的防腐蚀措施

换热器的防腐蚀措施

换热器的防腐蚀措施换热器作为重要的工业设备,其运行环境一般都是十分恶劣的,特别是在化工、冶金、能源等行业中的应用,由于工艺液物质的酸碱度、温度、高压气氛等原因,换热器的材质和内部外表易被腐蚀和硫化。

因此,在使用换热器的时候,需要进行防腐蚀措施,防止其损坏或导致环境事故。

一、防腐蚀材料防腐蚀材料通常指作为换热器内部介质的材料,包括有机涂料、无机涂料、橡胶衬里、玻璃衬里、陶瓷衬里等。

有机涂料和无机涂料适用于高温腐蚀系数低的工况环境,橡胶、玻璃、陶瓷等衬里主要适用于高酸碱度,高温、高压、高腐蚀系数的工况环境。

1. 有机涂料有机涂料的防腐蚀性能主要取决于其基体树脂的性质和性质调整剂的配比。

常用的有机涂料有酚醛涂料、环氧涂料、聚酯涂料、氨基漆、硅酮涂料等,涂料选择方面应根据具体工况进行考虑。

有机涂料的优点是成本较低,施工方便,但抗腐蚀能力较弱。

2. 无机涂料无机涂料由于其化学结构的稳定,具有良好的耐腐蚀性能,是一种防腐蚀材料的优质选择。

常用于无机涂料有耐酸涂料、耐碱涂料、耐盐水涂料等,涂料的厚度应足够厚以形成一个稳定的物理屏障,以对抗外部腐蚀性因素。

无机涂料的缺点是施工较为繁琐,成本较高。

3. 衬里材料橡胶、玻璃、陶瓷等衬里材料具有很强的耐腐蚀抗氧化性能,隔绝了工作介质与金属板之间的接触。

衬里材料的应用具有广泛性,可适用于多种环境推测的腐蚀环境,但它的缺点是仅适用于类似于液体、溶液等介质,不能应用于强腐蚀性气体的防腐。

二、防腐蚀措施1. 阳极保护阳极保护是一种靠劣于金属自身的物质(即锌、铝、镁等)被电化学氧化而保护金属不被腐蚀的方法。

阴极保护通常是在换热器内或外壳表面制造特殊的电场,使金属板处于电位较低的场中,保证金属板在强腐蚀性环境中的安全性。

2. 阴极保护阴极保护是将一种电负性较高的物质作为暂态阳极,在金属板的表面形成一层氧化膜,保护金属不被腐蚀的方法。

阴极保护通常需要通过电机和电极制造电场,保证金属板不和工艺液接触,并且保证金属板在强腐蚀性环境中的耐蚀性。

换热器防腐原因及处理方法

换热器防腐原因及处理方法

换热器防腐换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。

换热器机组腐蚀是化工生产中一个常见的问题,如何有效预防腐蚀显得很重要。

换热器机组腐蚀的常见现象一.金属腐蚀的本质在自然界中大多数金属常以矿石的形式,即金属化合物的形式存在,而腐蚀则是一种金属回复到自然状态的过程。

例如,铁在自然界中大多为赤铁矿(主要成分为Fe2O3),而铁的腐蚀产物一铁锈主要成分也是Fe2O3,如图(1)所示,铁的腐蚀过程正是回复到它的自然状态一矿石的过程。

因此,金属腐蚀的本质就是在一定的环境中金属经过反应回复到化合物状态的过程。

二.金属腐蚀的类型1 .化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。

2 .电化学腐蚀而金属表面与电解质溶液因发生电化学作用而产生的电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀。

电化学腐蚀通常又以应力腐蚀破裂、点蚀(小孔腐蚀)、缝隙腐蚀等局部腐蚀的形式出现。

制冷机组换热器管产生腐蚀的原因与水质不纯、大气对水的污染、管内壁面状况以及水流速大小等因素均有着密切关系。

由于管内壁结垢附着物(氧化铁.钙盐沉积物.污泥物等)的存在,经常出现管内壁的局部侵蚀和点蚀。

一、水侧管内壁的局部侵蚀当含有污物、空气(大气中溶入了SO2).亚硫酸气的冷水(或冷却水)急速流过金属管内时,会冲破管内表面上的一层耐腐蚀保护膜。

在管保护膜剥离的表面,由于金属离子浓度差,形成阳极(金属离子少的部位)和阴极(金属离子多的部位)的电化学腐蚀,产生此种腐蚀的管内表面上会呈现鱼鳞坑凹状并带有细小斑点。

二.水侧管内壁的点蚀和孔蚀换热器管水侧的腐蚀多是在水垢或其他附着物不均匀覆盖的情况下产生的。

对铜及其合金,当管内壁表面附有多孔性的污泥、泥砂时,会造成氧浓度差电池的另一种电化学腐蚀。

例如,当冷水或冷却水中含有O.1mg∕L的铜离子时,就会产生小电池,使铜离子镀在铁上并产生点蚀和孔蚀现象,即镀铜现象。

三、水室侧管板表面的腐蚀换热器位于水室侧管板表面,特别是管四周表面也会产生电化学腐蚀,这种腐蚀痕迹呈斑块状。

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化工换热器的腐蚀问题及防腐措施
摘要:在化工设备的装置中,最常见的腐蚀就是换热器的腐蚀,所以,此文重点讨论化工设备中经常见到的换热器的腐蚀以及防腐的问题,主要探讨换热器发生问题的主要原因,同时还在这个基础上概括出了预防换热器腐蚀的方法,对所出现的问题不同,对其所采取的防御方法也就随之不同。

关键词:化工换热器腐蚀问题防腐措施
所谓热交换器,就是能够把冷、热流体的一些能量彼此之间传输给流体的设备,也叫换热器。

换热器一般都在石油化工、煤化工、盐化工以及一些热电厂中使用,且使用量比较大。

因为热交换器所要接触的物质的成分都很复杂,所以在生产时,它具有一些独特的性质,比如耐高温(近1000 ℃)、耐高压(2500 MPa)、高流速、腐蚀性强等等,所以出现冲刷泄露与腐蚀泄露是比较常见的一种现象。

然而各种形式的泄漏和腐蚀,彼此之间都有或多或少的关系。

泄露不仅对生产的稳定进行不利,还是导致这些设备出现问题的主。

泄露中最为普遍的问题就是换热管的表面发生腐蚀,这种现象甚至可以达到腐蚀泄露90%以上,导致这种现象的原因就是介质的冲刷与介质所含化学物质彼此侵蚀作用。

1 致使化工换热器失效的原因
1.1 沉积物可以导致电化学腐蚀
若换热管中的介质流动不均匀或者是不流动时,就会在换热管上形成一定量的沉积物。

而这些沉积物经常不是以马蹄形的凹槽或者是深谷形状存在的,所以它就会沿着流体的流动方向流向金属的表面。

而腐蚀又具有这样一些特性,即连续不牢固性、不均匀性等,之所以会形成电化学腐蚀,就是因为缝内外氧的含量存在一定的差异。

其包括:若是阳极氧化反应,就会导致金属溶解;若是阴极还原反应,就将物质还原成了中性溶液或者是碱性溶液;与此同时,腐蚀产物也会大量存在,致使缝内外化学成分极度的不均衡,进而会导致更严重的腐蚀。

1.2 换热管水侧的腐蚀
因为换热管的交换介质往往是水,所以水对换热管造成的腐蚀问题绝对不可以不屑。

造成水腐蚀的原因就是水中所含的成分,即pH值过低、水汽渗透、含有一定的溶解氧以及含有的有毒有害阴离子(Cl-,S2-等),进而导致换热管发生化学腐蚀或是电化学腐蚀。

所以说,预防换热管腐蚀要满足这样一些条件,即要求防腐表面的粘附性好,导热性好,能够抵抗温度的变化,硬度也要较高。

与此同时,他们还要具有抵抗化学离子侵蚀、水汽的渗透、阻止产生污垢的能力,这样才能较好的预防换热管的腐蚀。

1.3 换热器表面的腐蚀磨损
金属部件的外侧和腐蚀介质之间的相对运动速度比较大,这样就会使得部件的外侧部分地方出现比较严重的腐蚀损坏,把这类腐蚀叫
做磨损腐蚀,同时也叫磨损。

导致这种腐蚀的原因很多,比如可以是说介质的流动,也可以是气体、液体或者是固体颗粒、气泡等等,都是造成此类的腐蚀原因。

所谓磨损腐蚀,就是将高速流体对金属表面对已经生成腐蚀产物的机械冲刷作用与刚裸露金属表面腐蚀作用的结合。

在石油化工生产时经常会长生一些具有粘性的介p2 化工换热器的防腐措施
2.1 牺牲阳极保护法
(1)碳素钢的电化学腐蚀:若碳素钢处于电解质溶液中(例如水)时会会形成微电池。

组成碳素钢的基本元素是铁素体(Fe)与渗碳体(Fe,C),又由于铁素体的电极电位相对比较低,故它能够成为微电池的阳极,而渗碳体自然而然就是阴极。

(2)牺牲阳极保护法:在发生电化学腐蚀的过程中,两极之间产生的电流为腐蚀电流。

那么什么才是所谓的牺牲阳极保护法,即在被保护的金属设备上连接一个电位更负(相对于被保护的金属设备而言)的金属(如刚铁设备上连接的锌等),使被保护的金属设备发生阴极极化。

一般情况下,碳素钢作为牺牲阳极材料,因为组成碳素钢的基本元素是铁素体(Fe),同时在相关的表中也可以查到铁是电位极低的标准材料。

如果将择铝作为阳极,这样就比较容易产生氧化膜,但是不会产生腐蚀电流。

而其他一些材料的价格不菲,故将锌作为阴极极化的材料比较划算。

2.2 换热器防腐涂料以及应用
(1)CH-784防腐涂料属于环氧氨基涂料,具有这样一些特性:耐腐蚀性能好,耐大部分酸碱,耐水,耐溶剂,可承受的最高温度可达200 ℃;同时这种漆膜的物理性能也较好,硬度大,表面较滑,粘附性较强,耐冲击,耐摩擦。

所以,与水中的不易溶解的物质之间的摩擦力小,所沉淀的物质又会被冷却水冲走,不会粘附在管壁上。

漆膜的防腐阻垢的作用很明显,CH-784防腐涂料底漆面漆含有一定的金属颜料,因此导热系数大,漆层的厚度大致在80~250 μm。

漆层热阻最大只会有1.66×104M2h℃/kcal,既不生锈也不结垢,同时还能够增加水的流速,使换热效果提高。

因为水质的腐蚀,有很多工厂都开始使用不锈钢、铜合金、钛合金的换热器,但是价格成本较高。

在碳钢的表面涂上防腐层,这样成本仅为不锈钢换热器1/4~1/5,为钛换热器的1/11,使用年限可达到10年。

(2)若是为了保障金属与环境之间的作用,那么就可以涂一层较薄的金属涂层与无机涂层,这是除了牺牲锌以外的又一种保护方法。

在金属的表面涂层(或称镀层)时,具体方法有:电镀、,火焰喷涂、包镀、热浸以及蒸汽镀。

无机涂层具体方法有:喷涂、渗镀、化学转化等等。

在喷涂后进场在高温下烘烤。

金属涂层的变化性比较强,同时无机涂层也很脆弱,所以这两种涂层都必须有完全隔离的作用,若是出现唯恐或者是其他一些问题,会发生电偶效应,会使金属的局部发生快速腐蚀。

2.3 CH-784防腐涂料以及使用效果
(1)CH-784防腐涂料试制的特征:CH-784防腐涂料属于环氧胺基
涂料,具有这样一些特性:耐酸碱、耐油、耐水、耐溶剂、耐高温、耐磨损、导热性好,抗冲击强,坚硬光滑,抗水蒸气,附着行好。

热固化型可以承受的温度可达到150 ℃~200 ℃,CH-784涂料属于单包装,因此施工简单,加热使其融化,就可以制成淡色漆。

CH-784防腐涂料的成分是环氧树脂。

通常使用609或者是607环氧树脂,环氧和胺基树脂成分比例最好是7∶3。

(2)施工工艺要求:①设备喷砂可以除锈、除油,同时也可露出金属原有颜色。

②涂层厚度——换热器的屠城要达到要求,即不仅达到防腐蚀的目,还要满足多热的要求,因此涂层一般为80~250 μm。

若漆层太厚,对传热不利,漆膜较脆。

③施工方法一般为浸泡式或者是利用换热器本身作为壳体,涂管内壁时使用泵循环,管外壁一般用浸泡的方式。

④涂层次数——底漆与面漆共6层,每一层的厚度大约在25~40 μm。

⑤加热方法——在涂层表面干后,把它送入烘烤房进行加热固化。

温度从80 ℃慢慢升至,然后160 ℃恒温烘烤2 h,最后自然降温。

(3)CH-784防腐涂料试制的应用效果:采用CH-784防腐涂料试制工艺防腐方案后取得了较好的防腐效果,如表1所示与以往的腐蚀监测数据对比,Fe离子浓度大为减少。

2012年9月19日,通过观测换热器比较干净,能够看到防护涂层本色,没有见到垢及腐蚀产物。

3 结语
在化工设备的装置中,最常见的腐蚀就是换热器的腐蚀,所以,可
以将腐蚀分为这样一些类型:有沉积物导致的电化学腐蚀;有负荷应力、热应力导致的应力腐蚀;有入口流体速度较高导致的磨损腐蚀;也有溶解氧腐蚀以及材质等方面的问题。

此外,可以依据换热器的腐蚀形态、实际具体条件,采取与之相应的防腐措施。

参考文献
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[4] 王赢利,王建生.炼油厂电脱盐换热器腐蚀失效分析[J].机械工程材料,2008,32(1):56-57.。

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