管壳式换热器和板式换热器的腐蚀与防护
关于换热设备的腐蚀破坏及防护措施分析报告
关于换热设备的腐蚀破坏及防护措施分析报告换热设备的腐蚀破坏及防护措施有哪些？有哪些需要注意的地方，下面这篇关于换热设备的腐蚀破坏及防护措施分析报告，和大家一起分享一下！摘要：本文简要介绍了金属腐蚀的类型、危害，并对换热设备腐蚀进行调查，概括了腐蚀控制方法,并以骤冷塔冷凝器为例, 通过剖析腐蚀产生的原因,重点介绍了换热设备腐蚀破坏原因、防护措施及其防护效果。
关键词：换热设备；腐蚀；防护方法中图分类号：TQ051 文献标志码：B 文章编号：1671-7953(20__)02-0113-03换热器是石油化工行业中应用最广的设备，通常约占工艺设备总质量的40 % ，其中换热设备中大约有1/ 3 是水冷器，占建厂投资费用的20 %左右。
换热器性能的优劣直接影响整套装置的平稳运行及企业的综合经济指标。
近几年来，由于石油化工原料越来越多样化，换热设备的腐蚀问题日益突出，设备的防腐蚀问题已得到石油化工行业的特别关注。
腐蚀和结垢是换热设备的两大问题。
因此，对国内外石油化工行业换热设备的腐蚀和结垢原因及防护措施进行分析和研究很有必要。
1 金属腐蚀的常见类型金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起金属的变质和破坏，称为金属腐蚀，石油化工行业换热器在生产运行过程中由于苛刻恶劣的使用条件，在高温液相、气相或者多相腐蚀性介质的腐蚀、冲刷等作用下换热器常见的腐蚀类型有均匀腐蚀、点蚀坑蚀、缝隙腐蚀、垢下腐蚀、冲刷腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、氯化物应力腐蚀开裂及露点腐蚀等数种［1-4］，导致换热器腐蚀、穿孔、泄漏而遭到破坏，使用寿命缩短，造成直接、间接的巨大经济损失。
2 腐蚀的危害及换热设备腐蚀情况调查腐蚀现象遍及国民经济的各个领域，材料腐蚀给国民经济带来巨大损失，据统计，一个工业发达国家每年因金属腐蚀所造成的直接损失占全年国民经济总产值的2%～4% 。
目前，全世界每年因腐蚀造成的经济损失高达7000亿美元，间接损失(如停工、停产)则更大。
如何防止板式换热器腐蚀？
如何防止板式换热器腐蚀？1、板式换热器腐蚀的原因（1）换热器的选材：换热器主要采用碳钢、不锈钢、钛板、SMO254、哈氏合金等金属材料，针对不同的介质选用相应的耐腐蚀金属材料，材料选用不当会加重腐蚀，严重影响换热器的使用寿命。
（2）温度的腐蚀是一种化学反应，有资料显示，每升温10℃，腐蚀速度约增加1-3倍。
但也有例外情况，当升温可以降低其他腐蚀因素的作用时，温度对腐蚀的影响也会降低。
（3）介质中一定浓度的有害杂质（如氯离子、硫离子、氨离子等）的长时间接触，在某些情况下会引起严重腐蚀。
（4）介质的浓度对换热器腐蚀的影响也不一样。
例如在盐酸中，浓度越大腐蚀越严重。
而碳钢或不锈钢在浓度为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。
（5）PH值对金属腐蚀也有一定的影响。
在换热系统介质中，PH<7时，在金属表面形成的氧化膜，失去了保护作用，造成金属腐蚀。
2、板式换热器腐蚀的类型（1）均匀腐蚀接触介质的金属表面全部或大部分被腐蚀，导致金属均匀减薄，最后损坏。
（2）点蚀使局部金属表面的钝化膜破坏,形成尺寸小于1mm的穿孔或蚀坑。
（3）缝隙腐蚀腐蚀产生在金属零件的缝隙处,由于滞留介质的电化学不均匀性而导致的。
主要发生在板片和密封压紧边的边缘。
（4）应力腐蚀残余应力、外力和腐蚀的联合作用下产生的破裂，开裂是应力腐蚀的腐蚀源。
（5）磨损腐蚀介质对金属表面同时存在磨损和腐蚀的破坏。
这种腐蚀主要发生在板片或管路的入口或导流部位。
3、板式换热器防腐的方法（1）考虑金属材料抗介质腐蚀的能力，正确的选用换热器材料。
（2）在金属表面进行钝化处理，使氧化膜表面生成一层坚劳密实而又非常薄的膜，获得更好的耐蚀性能。
（3）选用正确合理的换热器结构和正常流速，减轻入口处的腐蚀。
（4）选用合理的密封垫材质及密封垫胶粘剂。
（5）在腐蚀性介质中，可加入适量的缓蚀剂，可使金属的腐蚀性能大大降低，甚至停止。
但缓蚀剂的加入不能影响生产工艺和产品质量。
管壳式换热器和板式换热器的腐蚀与防护
16 2 - 1 - - 1 - -
酸腐蚀 4 - 5 - - 2 - - -
冲刷腐蚀 1 -
- - 5- - -
选择性 9 腐蚀
------
缝隙腐蚀 - -
11- --1
晶间腐蚀 - -
- - - - 1-
均匀腐蚀 1 -
- - 1- - -
总计
36 5 9 3 2 10 6 1 1
对于采用胀接形式的接头 ,由于胀接过程中存 在残余应力 ,在已胀和未胀管段间的过渡区 ,管子 内外壁都存在拉应力 ,对应力腐蚀非常敏感 。一旦 具备发生应力腐蚀的温度 、介质条件 ,换热器就会 发生应力腐蚀破坏 。应力腐蚀破裂是由于腐蚀和
Abstract: The corrosion types of hear exchanger were introduced. The main corrosion reason were stress cor2 rosion and hole corrosion. Some corrosion p rotection methods for heat exchanger were discussed.
(6)板片换热器的密封垫片也是关键的零部 件 。取密封周边的长度 (m )是换热面积 (m )的 6～ 8倍 。由于在板片和密封压紧板的边缘 ,垫片沟槽 和垫片之间存在缝隙 ,造成缺氧形成阳极而发生腐 蚀破坏 。所以垫片槽和垫片形状的设计要合理 ,密 封垫片的截面必须与板片沟槽截面吻合 。目前 ,密 封垫片广泛采用弹性橡胶材料 ,对其力学性能和抗 腐蚀性能有一定的要求 ,永久压缩变形量控制在 < 20% ,并热时效 。垫片和板片夹紧后要尽量减少缝 隙 [ 10 ] 。这类垫片槽一般采用“粘贴型 ”密封结构 。 目前还发展了易装卸的“按扣 ”和“搭扣 ”密封结构 , 可直接扣在板片上 ,定位正确 、牢固 ,无需粘结剂 。
板式换热器腐蚀与防护
板式换热器腐蚀与防护板式换热器目前应用领域非常广泛，凭借这它的优势成为了食品、冶金、石油化工等领域的主导换热设备。
但由于换热器的工作环境复杂，板式换热器容易出现故障。
之前一节我们讲过板式换热器密封圈失调是影响板换的一个因素，今天江苏昌盛密封材料有限公司的朱师傅继续为我们讲解它的第二个因素：腐蚀而导致设备失效。
我们帮板换的腐蚀因素分为六点来解说：第一、点蚀：由“闭塞电池腐蚀”（OcludedCellCorrosion）作用引起的一种局部腐蚀—使局部金属表面的钝化膜破坏,形成尺寸小于1mm的穿孔或蚀坑。
例如,在不锈钢板片表面生锈或积垢(碳化物、二氧化硅垢层)处,因导热不良、介质的pH值减小产生的腐蚀；第二、缝隙腐蚀：由“闭塞电池腐蚀”作用引起的一种呈斑点状或溃疡形的局部腐蚀。
同点蚀的主要区别是腐蚀产生在金属零件的缝隙处,由于滞留介质的电化学不均匀性而导致的。
例如,密封垫片槽底或板片封闭流道的角孔垫片外侧处产生的腐蚀；第三、应力腐蚀开裂：在静态拉伸应力与电化学介质共同作用下，由阴极溶解过程引起的金属局部腐蚀裂纹或断裂。
例如,板片压制成型时将产生残余内应力，若与介质中的卤素离子（如Cl-、F-等离子）或H2S接触可能引起应力腐蚀开裂；第四：晶间腐蚀：起源于金属表面并沿晶粒边界深入到内部的腐蚀,可导致晶粒间的结合力丧失，使材料的强度大大降低。
例如,不锈钢在过敏温度范围（400℃~600℃）内产生的腐蚀；第五：均匀腐蚀：接触介质的金属表面全部或大部分被腐蚀的现象。
例如,板片选材不当,或使用期过长,超过了允许使用寿命；第六：其他腐蚀失效：主要有露点腐蚀、磨蚀、微生物腐蚀等。
例如,含有酸性物质的热蒸汽与冷的板片接触,可引起露点腐蚀；板片的介质入口角孔处和导流区的流速过高，或流体中含有砂粒类颗粒物时,可导致磨蚀；海水中的藻类、细菌、原生物等,可导致板片的微生物腐蚀。
以上几种腐蚀失效中，Cr-Ni奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂约占50％，点蚀和缝隙腐蚀共约占20％，所以最危险、最常见。
管壳式换热器的腐蚀及防治措施
１． ． １金属 材料 的 冶炼质 量 ２
在运行过程 中由于物料变化或者操作不 当而引 起 的超 温 、超负荷 运行都有可 能引起局部腐蚀 破
它是指金属材料 的化学成分 、非金属夹杂 、浇 坏 ；同时 由于设备保养不 良 、维修不及时等原 因 ，
２ １ 年 ０１
的使用效果 ，目 前仍是各聚乙烯生产装置 中的主要
它是指在轧制 、锻造和挤压成材料 ，在加热过
换热设备 ，在聚乙烯生产装置使用过程 中最常见的 程中可能产生的沿 晶氧化（ 过烧） 、折叠 、分层 、带 故障便是因某种因素导致换热管及焊接接头的腐蚀。 状组织和不均匀性等缺陷 ；在冷却过程中由于冷却 在聚 乙烯生产装 置中介质 的腐蚀性 比较严重 ， 速度过快可能产生的微裂纹 以及焊接过程 中出现的 尤其是介质 中 Ｎａ Ｈ 、ｓ和 ｃ 的含量 比较高 。在 各种缺陷和热影响区的种种不利因素。 Ｏ １
接 材料 的选 用 。
焊缝序号
层数
表 ２各焊道焊接方法表
１
Ｉ
２
２
３
３
４７ ￣
７
８ １ ￣０
６
焊接 方法 焊材及规格 电流 （ ） Ａ
Ｔｇ ｉ
Ｓ Ｗ Ｓ Ｗ Ｓ Ｗ Ｓ Ｗ ＭＡ ＭＡ ＭＡ ＭＡ ２ ． ５ ３ ． ２ ４ ． ０ ３ ． ２
新 疆 有 色 金 属
１７ ７
也会导致设备产生腐蚀破坏而报废。
⑨ 坡 口形式及气体管板与换热管的焊接选用角
接接头 ， 换热管高出管板 ３ ５ ｍ；焊接时采用全位 ￣ ｍ 置焊接 ， 对接焊缝选用 ｖ形坡口， 便于焊透。护氩气
２管壳式换热器腐蚀 的防治措施
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。
板式换热器腐蚀与防护技术简析
我的温馨小屋
我的温馨小屋
只要一跨进我的小屋，你就会觉得有一种特别温馨的感觉，没错，那恰到好处的粉红色的墙壁，浪漫娴静；那棕褐色的木地板，平和温情；色调的搭配最是和谐不过了。
我房间的颜色可远不止这两种，天蓝色是我床单的颜色，上面绣着金色的小花，每当我躺在床上时就仿佛在波光粼粼的大海中无忧无虑地飘着，像是一条小鱼，或是一只小船，十分开心。
我最喜欢的是我的地毯，也是蓝色的，每次我躺在上面，就像躺在蓝天之中的云朵上，软绵绵的很舒服。
我最喜欢躺在地毯上吃东西、恶作剧，有时候我喜欢弄得满脸都是奶油躺在地毯上，感觉很凉快。
我的书桌是乳白色的，上面有笔筒，有我喜欢的书，我最喜欢坐在床上翻看童话书，那些卡通人物好像活了起来，可以和我说话了，做梦梦里都是童话世界哦！
我喜欢我的温馨小屋，因为它给我带来了快乐和美好的时光。
精彩点评：璇璇的温馨小屋真让林老师向往！文章最大的亮点是小作者不仅有序地介绍了小屋的模样，还巧妙地融入了小女孩活泼可爱的身影，让小屋充满生机、充满温情！小作者的语言越来越优美流畅，富有感染力，就是以后别忘了把段落分得更细致清晰哦！
--来源网络整理，仅供学习参考。
板式换热和管壳式换热器相比优缺点
板式换热和管壳式换热器相比优缺点人们通过科学研究和生产实践，对板式换热器的特点有了深刻的了解，并总结出一系列优缺点。
这些优缺点，通常是和管壳式换热器加以比较的，归纳如下。
（一）优点1.传热系数高管壳式换热器的结构，从强度方面看是很好的，但从换热角度看不甚理想，因为流体在壳程中流动时存在着折流板—壳体、折流体—换热管、管束—壳体之间的旁路。
通过这些旁路的流体，没有充分参与换热。
而板式换热器，不存在旁路，而且板片的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。
所以板式换热器有较高的传热系数，一般认为是管壳式换热器的3~5倍。
完成同一换热任务，采用管壳式换热器和采用板式换热器的比较；板式换热器的换热面积仅为管壳式换热面积的1/3～1/4。
2.对数平均温差大在管壳式换热器中，两种流体分别在壳程和管程内流动，总体上是错流的流动方式。
如果进一步地分析，壳程为混合流动，管程是多股流动，所以对数平均温差都应采用修正系数。
修正系数通常较小。
流体在板式换热器内的流动，总体上是并流或逆流的流动方式，其温差修正系数一般大于0.8，通常为0.95.3.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式换热器的2~5倍，也不象管壳式换热器那样要预留抽出管束的检修场地（除非吊出安装位置进行检修），因此实现同样的换热任务时，板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5～1/10.4.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.5mm,管壳式板式换热器的换热管厚度为2.0～2.5mm；管壳式换热器的壳体比板式换热器的框架重得多。
在完成同样换热任务的情况下，板式换热器所需的换热面积比管壳式换热器的小，这就意味中板式换热器的重量轻，一般来说仅为管壳式换热器的1/5左右。
5.价格低60年代中期，弗兰克对用各种材料制造管壳式换热器和板式换热器的成本进行了比较，得到单位换热面积造价—换热面积（一台的）关系曲线。
从曲线所示可见，若以不锈钢为材料，板式换热器的价格低于管壳式换热器6.末端温差小管壳式换热器在壳程中流动的流体和换热面交错并绕流，还存在旁流。
管壳式换热器的腐蚀与防护分析
管壳式换热器的腐蚀与防护分析换热器也称之为热交换器，是一种进行热量交换的装置。
热交换器在工业中应用广泛，如制冷、石油、化工、能源、交通以及航空航天等各个领域，它是最通用的热力工程设备。
换热器不仅在工业中是为保证工艺流程和特定条件而必须使用的装置，同时也是节约能源、回收热量的主要设备。
对于管壳式换热器的腐蚀防护是相当重要的，本文就将对其腐蚀与防护问题进行分析探讨。
标签：管壳式；换热器；腐蚀；措施换热器也称之为热交换器，是一种进行热量交换的装置。
热交换器在工业中应用广泛，如制冷、石油、化工、能源、交通以及航空航天等各个领域，它是最通用的热力工程设备。
换热器不仅在工业中是为保证工艺流程和特定条件而必须使用的装置，同时也是节约能源、回收热量的主要设备。
当今世界，能源危机严重，为了能够节约一次能源，必须在能源利用的各方面进行节能降耗。
但是，管壳式换热器因具有高度的实用性和可靠性，它的产量至今仍在换热器生产领域占统治地位。
1、概述1.1管壳式换热器的特点。
化工企业中比较常见的管壳式换热器主要包括固定管板式、U型管式以及浮头式。
固定管板式换热器将换热器两端的管板与换热器的壳体有效连接在一起，主要包括外壳、换热器管板、换热器管束以及换热器封头等。
U形管式换热器主要是将换热管焊接成U形，并且将两端固定在同一个管板上。
这种换热器由于受到管道弯曲半径的影响，导致管束中心存在一定的空隙，流体容易挥发生短路，降低了传热效果。
这种换热器在检修过程中尽量减少大规模拆卸，利用氨漏检查法进行检查是比较常用的方法。
1.2维修注意事项以及准备工作。
首先切断设备所有与装置相连的管道、阀门，将设备泄压，把相关介质排放干净，置换合格的加盲板，然后交付检修单位的相关负责人进行维修。
其次，对于有保温的设备，要先拆除保温设备，搭建好维修使用的脚手架以及平台，使用铁丝将跳板固定好。
再者对于换热器腐蚀部位的检查，对于比较严重的地方，要采用绘制草图的方式进行记录或者是拍照，并录人设备检修档案内。
换热器腐蚀及防护分析
2）对现场的阀门，尤其是使用时间较长且只能在检修期间可以更换的阀门，全部进行了更换。同时针对不同的介质，选择了不同材质及不同类型的阀门。
4．结论：
从上面的分析可以看出，我们应采取以下几种措施：
1）加强对水冷换热器的监护，做好更新部分换热器的准备。
2）加强对现场阀门的管理。
3）加强不同类型阀门的操作规范。
阀门带病运行严重：
阀门主要用来接通或截断管路中的介质,对阀门的操作，是现场操作的主要内容。然而，一般来说，阀门并不象设备那样受到重视。
一般来说，阀门主要存在以下几种问题：
故障现象
故障原因
故障处理
外漏
1．填料函没压紧
2．金属密封环没压紧或损坏
1．压紧填料函或增加填料数量
2．平衡紧固法兰螺母或更换金属密封环
在处理中可以看出现场的相当一部分阀门（尤其是蝶阀）存在着不同程度的问题。
目前现场使用的阀门，有相当一部分分为开车时安装的，使用时间超过10年，因此，在现场操作中出现了很多问题，如U-FB105B出口阀，E-FF402B物料进口阀的故障等，说明了阀门问题的严重性。
3．处理过程及措施：
1）由于条件的限制，检修期间对水冷换热器内漏的换热管进行了堵塞。
专题名称：换热器腐蚀及防护分析
管壳式换热器的腐蚀与防腐
管壳式换热器的腐蚀与防护1、引言管壳式换热器是目前化工及其他行业生产上应用最广泛的一种换热器。
它主要是由壳体、管板、换热管、封头、折流板等组成，材质由普通碳钢、不锈钢、紫铜、塑料、石墨等。
在进行换热时，一种流体由封头的连接管处进入，在管内流动，从封头另一端的出口管留流出，这就称为管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管流出，这就称为壳程，随着管壳式换热器的大量应用，因为换热器的结构、材质、使用条件和冷却水质问题等因素，经常导致换热管管束、管口、管板处的腐蚀泄漏问题，严重影响企业安全生产和环保问题，泄漏物进入冷却水系统污染环境，又造成物料浪费，严重时还会导致恶性事故。
2、换热管、管口、管板腐蚀原因腐蚀泄漏是换热器使用中最为常见的问题，泄漏主要是腐蚀造成的，少部分是由于换热器的选型和换热器本身的制造工艺缺陷引起的。
管壳式换热器的腐蚀形式基本上有两种：电化学腐蚀和化学腐蚀。
管壳式换热器在制作时，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，工业冷却水无论是淡水还是海水，都会有各种的离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形态起到重要作用，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，再就是管板内侧换热管与管的缝隙腐蚀也特别严重。
从外观看，管板表面会有很多腐蚀产物和沉积物，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，换热器管接触各种各样的化学物质，就会受到介质的腐蚀。
另外，换热器管板与换热器管之间还会产生双金属腐蚀（电位差腐蚀），一些管板还长期处于介质的冲蚀中。
尤其是固定管板式换热器，还有温差应力，管板与换热器管连接处，极易泄漏，导致换热器效果降低，严重时会造成生产事故，污染环境。
换热器的腐蚀与防护措施
换热器的腐蚀与防护措施腐蚀特征换热器的主要腐蚀部位是管子、管子与管板连接处及壳体。
1)管子的腐蚀管子的腐蚀有全面腐蚀与局部腐蚀两种。
全面腐蚀减薄时，寿命可以预测，局部腐蚀减薄如下图离管子入口端40~50mm处的管端腐蚀是最容易发生的，这与入口介质的涡流磨损与腐蚀共存有关，管子内侧有残留物堆积或粘着也易产生点腐蚀。
2)管子与管板连接处的腐蚀腐蚀主要分布在管板边、管板孔与管子之间的缝隙区，对单纯的强度胀接，会产生应力腐蚀裂纹。
3)壳体的腐蚀壳体及其附件完全是焊接结构，因此焊缝及热影响区易发生腐蚀、裂纹，特别是处理腐蚀性介质时，由于焊接质量不好更容易发生。
当壳体材质与折流板材质的电解电位不同，折流板材质的电位高于壳体，且壳侧介质为电解质时，壳体内侧因此受电化学腐蚀，尤其当电解质是含离子化合物的水时腐蚀更剧烈。
这种腐蚀易发生在卧式换热器的下部，如下图所示。
防止此类腐蚀的方法：(1)壳程为电解质时，应避免选用不同电解电位材质的折流板；(2)在已制成的换热器中有折流板对壳体的电化学腐蚀，要做到定期检查，折流板部分的壳体要重点检查；(3)对已造成的壳体减薄，检修时对减薄部分堆焊；(4)壳体外侧进行补强；(5)对必须采用高电位折流板的壳体内侧应作贴衬处理。
防腐蚀措施防止换热器腐蚀的最根本的方法是采用能耐介质腐蚀的金属和非金属材料，或采取有效的防腐蚀措施。
1)金属隔离层在换热器与腐蚀介质接触的表面，通过一定的方法覆盖上一层耐腐蚀性较强的金属或合金，隔绝腐蚀介质与换热器的表面接触，常用的方法有衬里、金属堆焊、复合板、复合管和金属喷涂、渗金属等。
2)涂料保护在换热器与腐蚀介质接触的表面，通过一定的涂覆方法，覆盖上一层耐腐蚀的涂料保护层，以避免与腐蚀介质直接接触，这是一种最经济有效的方法。
对防腐涂料的要求有以下三点：(1)涂层要有较好的耐蚀性。
涂料所形成的涂层，在接触各种酸、碱、盐、工业污水和污染大气等腐蚀介质时，应比较稳定，涂层既不能被腐蚀所溶解、溶胀或分解，也不能与介质起化学反应生成新的有害物质。
换热器的腐蚀与防护
换热器是一种 广泛使用 的＿艺设 备 ， 丁 在炼油 、 化工行业 中是 主要 的工艺设备之一 ， 通常采用工业水做换热介质 ， 由于腐蚀 等 原 因 ， 常 会 产 生 内 部 泄 漏 ， 成 水 质 或 产 品 污 染 ， 响 换 热 效 常 造 影 果 ， 重 威 胁 生 产 正 常 进 行 。对 换 热 器进 行 防 腐 问题 的 研 究 ， 严 防 止换 热器过早损坏 ， 因腐蚀而 引起的资源浪费 ， 降低 减少不必要 的停产 以及 因此 而引起 的产 品损失 等都有着 重要 的意义 ， 同时 也为装置检修决策提供 依据 ， 是装 置安 、 、 、 、 稳 长 满 优运行 的重 要保证 。
绍 了换 热器 的主要腐蚀类 型， 出孔蚀 、 指 应力腐蚀是破坏换热器 的主要原 因， 并从设计 、 制造 、 操作 、 维修及水处理等方面探讨 了防止 换热器腐蚀 的一些措施 。
关键词 ： 换热器； ； 腐蚀 防护措施
Ｃｏ ｒ ｓｏ ｎｄ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ａ ｃ ａ ｇ ｒ ｒ ｏ ｉ ｎ ａ ｏ ｅ ｔ ｆ Ｈｅ ｔＥｘ ｈ ｎ ｅ ｓ ｏ
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研究管壳式换热器的腐蚀与防腐应用
研究管壳式换热器的腐蚀与防腐应用管壳式换热器是化工、石油、制药等行业常用的设备之一，其中材质的选择和防腐处理显得尤为重要。
本文将从腐蚀的原因、管壳式换热器材质的选择、常用防腐方法等方面探讨管壳式换热器的腐蚀与防腐应用。
管壳式换热器的腐蚀原因主要有以下几点：1.介质的腐蚀性管壳式换热器在使用过程中，介质的腐蚀性是导致腐蚀的主要因素。
一些化学物质具有强腐蚀性，如硫酸、盐酸、氢氟酸等。
这些物质会对设备表面产生腐蚀作用，从而导致管壳式换热器的损坏。
2.温度的影响管壳式换热器在运行过程中，介质的温度也是导致腐蚀的主要原因之一。
高温环境下，介质的腐蚀性更强，对设备的腐蚀速度也会更快。
3.水分的作用水分也是管壳式换热器腐蚀的重要因素。
介质中的水分会导致设备表面产生氧化作用，从而使设备的耐蚀性下降，产生腐蚀作用。
二、管壳式换热器材质的选择管壳式换热器的材质选择主要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素。
下面将介绍几种常用的材质：1.碳钢碳钢是常用的材质之一，其价格便宜、生产工艺成熟，但在高温、强酸、强碱等介质中容易腐蚀，所以不能用于介质腐蚀性比较强的场合。
2.不锈钢不锈钢是抗腐蚀性能比较强的材质之一，适用于一些需要高温、高压等特殊工况下的应用，但其价格比较贵。
3.镍和镍合金镍和镍合金的抗腐蚀性能非常好，可以在高温、高压、强酸、强碱等介质中使用，但价格比较昂贵。
三、常用的防腐方法为了保证管壳式换热器的正常运行，防止腐蚀导致其失效，需要采取一些防腐措施。
下面将介绍几种常用的防腐方法：1.涂层防腐涂层防腐是一种常用的防腐方法，可以将耐腐蚀性能较好的涂料涂刷在设备表面，起到隔离功能。
涂层分为干式和湿式，干式涂料通常采用环氧涂料、氟碳涂料等，湿式涂料通常采用胶体磨、橡胶衬里等。
2.金属防腐金属防腐是在设备表面覆盖一层金属薄膜，起到防腐的作用。
常用的金属包括铬、铝、锌、镀铬、镀锌等。
防腐合金是一种耐腐蚀性能很强的材料，可以用于制造管壳式换热器、泵和管道等设备。
换热器的腐蚀与防护.
六、防腐方法
• 黄铜脱锌 • 1、降低介质的腐蚀性或阴极保护; 2、 使用脱锌敏感性小的合金。。
六、防腐方法
• • • • • • 冲刷腐蚀 1、合理选材; 2、改善设计; 3、在承受冲刷的地方 焊一层覆盖层; 4、阴 • • 应力腐蚀破裂 1、使拉应力降至临界值以下, 或改变应力方向; 2、材料进行削除应力热处理; 3、严格控制腐蚀环境, 去除介质中有害物质; 4、选用适当的材料或在该使用条件下耐SCC 的材料; 5、加缓蚀剂
四、冷却介质对金属腐蚀的影响
• 4 pH 值 • 钢在pH > 11 的水中腐蚀较小, pH < 7 时腐蚀增大。
• 5 离子的影响 • 氯离子可以破坏不锈钢等钝化金属的表面, 诱发孔蚀或 SCC。 • 6 垢的影响 • 淡水中的CaCO 3 垢。CaCO 3 垢层对传热不利,但是有 利于防止腐蚀。
一、换热器的用材的选择
换热器管子材料有不锈钢, 铜镍合金, 镍 基合金, 钛和锆合金等, 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
• 2. 1 金属腐蚀的原理 • 金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化 学的作用下, 经常是物理、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的破 坏。
三、换热器几种常见的腐蚀破坏类型
• 四、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。 • 五、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。 • 六、冲刷腐蚀 • 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。
四、冷却介质对金属腐蚀的影响
换热器管板与换热管焊接常见质量问题的防止
换热器管板与换热管焊接常见质量问题的防止在化工生产设备中,换热器占很大比例,约占设备投资的20%～40%;换热为化工最基本的单元操作,换热器完好与否对化工生产影响巨大。
管壳式换热器因其结构坚固、适应性大、制造工艺成熟等优点成为主要化工换热设备。
换热器由于处于受压、介质有腐蚀性、流动磨蚀,尤其是固定管板换热器,还有温差应力,管板与换热管连接处极易泄漏,导致换热器失效。
目前,管板与换热管连接有3种方式:焊接、胀接、胀接加焊接。
胀接有长久历史,已积累丰富经验,对管板变形等影响小,但制造工艺复杂,承受压力波动、温度变化差,在常见管壳式换热器应用已逐渐减少。
胀接加焊接结构虽然克服胀接强度不够和焊接存在应力腐蚀、破裂等缺点,但制造工艺更加复杂,且在制造过程中胀接和焊接过程会相互影响,难控制制作质量,成本高,仅用于特殊使用要求场合。
而焊接因管板加工要求低,制造工艺简便,有较好紧密性,应用最为普遍。
1、管板与换热管焊接常存在问题笔者所在单位是一家主要生产氮肥、液氨、有机胺化工产品兼有压力容器设计制造公司,有很多数量自制管壳式换热器,以前常发生换热器泄漏,尤其介质为循环水等水和有机物混合物的碳钢换热器泄漏频繁,给生产带来很大损失。
经现场察看及与制造部门共同分析,主要原因是由于制造时容易忽视一些细节,管板与换热管焊接存在常见质量问题,其次水和有机物混合物有较强腐蚀也是促进因素。
1.1焊接长度不符合规定制造时管板加工坡口常偏小,例如普通换热管Φ19x2、Φ25x2国标规定I3须不小于2mm,Φ32x2.5以上不小于25mm,当壁厚增加还须适当增大。
而实际却达不到。
另外普通换热管Φ19x2、Φ25x2伸出长度l1不小于15mm,压力高工况时伸出长度l2加长为25mm;Φ32x25换热管伸出长度不小于25mm,压力高工况时伸出长度l2加强长达30mm。
而实际由于组装、下料控制不好等因素,甚至有些焊工焊接习惯原因,也经常达不到所要求尺寸。
管壳式换热器腐蚀原因分析及预防
管壳式换热器腐蚀原因分析及预防作者：何亮来源：《科学与财富》2016年第15期摘要：腐蚀是指材料在环境作用下发生的破坏和变质，由于换热器接触介质复杂且腐蚀性强，在运行过程中经常发生腐蚀泄漏，轻者影响生产降低产品质量，严重时发生爆炸危及人身与设备的安全。
本文根据笔者从事压力容器工作多年的经验，对换热器腐蚀原因进行分析，并根据实地应用过程提出针对性的预防措施。
关键词：换热器腐蚀；原因；预防措施1 概述目前国内的换热器多数采用碳钢材料，由于换热器工作介质复杂且腐蚀性强，运行工况条件苛刻，换热器管束经常泄露穿孔，换热器腐蚀穿孔成为炼油企业十分重视的问题，科技工作者致力于对换热器腐蚀影响因素进行分析，进而针对换热器的腐蚀提出有效的防护措施，并将其应用于工程实际中来解决实际问题，对提高企业经济效益、保障人民生命财产安全具有重要意义。
2 管壳式换热器腐蚀类型分析根据查阅的相关资料以及实地工作过程中的了解，常见的换热器腐蚀破坏类型有均匀腐蚀、点蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀及应力腐蚀等[1]。
（1）均匀腐蚀。
均匀腐蚀是炼厂换热器中碳钢材料最常发生的一种腐蚀形式。
当金属材料发生均匀腐蚀时，其表面均匀减薄，没有形成蚀坑，发生腐蚀反应的方程式为：阳极反应：2Fe→2Fe2++4e；阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH-；总反应：2Fe+O2+2H2O→2Fe（OH）2。
均匀腐蚀虽然对材料造成一定的破坏，但是它的危害程度具有可遇见性，只要把握好换热器的运行趋势，就可减轻其危害性。
（2）点蚀。
点蚀是一种在金属局部地方产生腐蚀小孔，并向金属内部深处发展的腐蚀破坏形式。
在换热器的腐蚀失效中，点蚀所占的比例非常大。
（3）电偶腐蚀。
电偶腐蚀是指电极电位不同的两种金属在电解质溶液中相互接触，电位低的金属作为电偶对的阳极受到腐蚀。
在管壳式换热器中，换热管与管板、折流板等都采用不同的材料，因此就存在电偶腐蚀的可能性。
（4）缝隙腐蚀。
换热器的腐蚀与防护
四、冷却介质对金属腐蚀的影响
• •
1 溶解氧 水中的溶解氧是参加阴极过程的氧化剂, 因此 它一般促进腐蚀。当水中氧的浓度不均匀时, 将形成氧的浓差电池, 造成局部腐蚀。对碳钢、 低合金钢、铜合金和某些牌号的不锈钢而言,溶 解氧是影响它们在水中腐蚀行为的最重要因素。
四、冷却介质对金属腐蚀的影响
• 2 其他溶解气体 • 在水中无氧时CO 2 将导致铜和钢的 在水中无氧时CO 腐蚀, 腐蚀, 但不促进铝的腐蚀。微量的氨 腐蚀铜合金, 腐蚀铜合金, 但对铝和钢没有影响。 H2S 促进铜和钢的腐蚀, 但对铝无影 促进铜和钢的腐蚀, 响。SO 降低了水的pH 响。SO 2 降低了水的pH 值, 增加了 水对金属的腐蚀性。
八、电化学保护
• 采用阴极保护和阳极保护。阴极保护是 利用外加直流电源, 使金属表面变为阴极 而达到保护, 此法耗电量大, 费用高。阳 极保护是把保护的换热器接以外加电源 的阳极, 使金属表面生成钝化膜, 从而得 到保护。
谢 谢！
七、缓蚀剂
• 铬酸盐—锌——磷酸盐: • 这种方法用磷酸钠代替聚磷酸盐外与上一种方 法相似, 氨基甲叉磷酸盐也可以用于比为聚磷 酸盐所规定的pH 值要高的场合。氨基甲叉磷 酸盐可以防止水垢, 即使pH 值为9也能控制钙 盐的沉淀。 • 铬酸盐—锌——水解的聚丙烯酰胺: • 由于阳离子型共聚物水解的聚丙烯酰胺的分散 作用, 能够防止或抑制水垢或污垢的产生。
四、冷却介质对金属腐蚀的影响
• 3 淡水的硬度 • 一般说来, 淡水的硬度增高对铜、锌、铅和 钢等金属的腐蚀减小。 • 非常软的水腐蚀性很强, 在这种水中, 不宜 用铜、铅、锌。 • 铅在软水中耐蚀, 在硬度高的水中产生孔蚀。
四、冷却介质对金属腐蚀的影响
研究管壳式换热器的腐蚀与防腐应用
研究管壳式换热器的腐蚀与防腐应用
管壳式换热器广泛应用于化工、石油、航天等多个领域，但长期的运行中，由于介质
的侵蚀、腐蚀等因素，会导致管壳式换热器的损坏。
因此，对管壳式换热器的腐蚀与防腐
应用进行研究具有重要的意义。
1. 腐蚀的来源
管壳式换热器在热交换的过程中，介质经过热交换后流出，由于温度、PH值、流速、介质的化学成分等因素，易产生腐蚀。
例如，强酸、强碱、含氧化性物质的介质在高温下
与金属接触时，会引起腐蚀。
此外，管壳式换热器内部的结垢、沉积物等也会导致腐蚀。
管壳式换热器的腐蚀表现主要有三种形式：①点蚀；②普通腐蚀；③应力腐蚀。
其中，点蚀是最常见的一种腐蚀形式，一旦出现点蚀，会很快造成管壳式换热器的破坏。
1. 选择材料
在设计管壳式换热器时应选择耐腐蚀的材料，如不锈钢、钛合金等，并根据介质的特性、使用温度等因素来选择合适的材料。
此外，还可采用双重管、衬塑等措施来降低腐蚀
效应。
2. 清洗管壳式换热器
定期清洗可以有效地防止管壳式换热器内部的结垢、沉积物等物质的形成，从而减少
腐蚀的发生。
3. 保护涂层
对于易发生腐蚀的管壳式换热器，可采用特殊的保护涂层来保护金属表面，从而防止
腐蚀的产生。
4. 保持良好的运行状态
管壳式换热器的正常运行状态对防止腐蚀非常重要，应保持管壳式换热器的运转状态、温度等参数的稳定，并对运行中发现的问题及时修复。
综上所述，管壳式换热器的腐蚀与防腐应用是管壳式换热器设计和维护中不可忽视的
问题，正确的选择材料、清洗管壳式换热器、使用保护涂层等措施都能有效地降低腐蚀的
发生率，保护管壳式换热器的安全运行。
研究管壳式换热器的腐蚀与防腐应用
研究管壳式换热器的腐蚀与防腐应用管壳式换热器是一种广泛应用于各种工业领域中的设备，是传递热量的重要设备之一。
然而，管壳式换热器的使用过程中也经常遭受各种腐蚀，这种腐蚀严重影响管壳式换热器的使用寿命和性能，为了保证管壳式换热器的正常运行，防止腐蚀对设备造成的损害，需要对管壳式换热器的腐蚀与防腐进行研究。
管壳式换热器的腐蚀是在使用过程中暴露在不同环境下所引起的化学反应，常见的腐蚀包括：金属腐蚀、氯化物腐蚀、硫酸腐蚀、碳酸盐腐蚀等。
金属腐蚀是指各种金属暴露在空气或水中时所引起的化学反应，因此管壳式换热器金属外壳的腐蚀与环境密切相关。
氯化物腐蚀是指氯离子在水中所引起的腐蚀，其导致的腐蚀速率很大，导致管壳式换热器的外壳和内部管子经常受到损害。
硫酸腐蚀是指硫酸在水中所引起的腐蚀，这种腐蚀也常常在工业环境下被发现，而管壳式换热器内部的管子、管网等与硫酸接触较多，经常容易受到硫酸腐蚀的影响。
碳酸盐腐蚀是指沉积在管壳式换热器上的碳酸盐在水中所引起的腐蚀，尤其是在硬水地区，碳酸盐的沉积容易造成管壳式换热器内部部件的腐蚀。
为了防止管壳式换热器的腐蚀，需要采用相应的防腐措施，常见的防腐措施有以下几种：1. 使用耐腐蚀性材料制造管壳式换热器选用材料时需要考虑其在不同环境下的耐腐蚀性能。
对于金属外表层，可以使用一些特殊的表面处理方法，例如喷漆、喷塑等，使其具有更好的耐腐蚀性能。
2. 调整管壳式换热器的操作参数调整操作参数可以减少管壳式换热器的腐蚀。
例如，在氯离子含量高的环境中，可以采用水解氯离子等方法，以降低水中的氯离子含量。
此外，在温度、PH值等参数上的调整，也可以减缓管壳式换热器的腐蚀。
3. 定时清洗管壳式换热器对于长期运行的管壳式换热器，定期清洗非常必要。
清洗可以清除污垢及沉积物，防止硫酸、氯离子等腐蚀原因的影响。
总之，在使用管壳式换热器过程中，腐蚀与防腐都是需要重视的。
了解腐蚀环境以及选择相应的防腐措施，不仅可以延长管壳式换热器的使用寿命，同时也能够保证它的性能和安全性。
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备 , 1996, 25 ( 5) : 47 - 49. [ 6 ] 杨善让 ,徐志明. 换热设备的污垢与对策 [M ]. 北京 :科学出
1 换热器腐蚀的原因
管壳式换热器和板式换热器腐蚀的类型基本 相同 ,如表 1[ 2 ]所列 。由表 1可见 ,换热器中最严重 的腐蚀隐患之一是孔蚀 ,在换热管内外常会产生由 于污垢附着而引起的孔蚀 。孔蚀产生的原因多与 卤素有关 ,特别是 Cl- 和含 C l的离子 ,其中以 Cu、 Fe、Hg等金属的氯化物危害最为严重 [ 3 ] 。介质的 流动条件和管子的表面状况也影响孔蚀的产生 ,介 质流速高可以消除局部地方高浓度的 C l- 从而降低 腐蚀的倾向 ,管子表面光洁可增强其耐孔蚀的能 力。
我国换热器的接头多采用焊接形式 [ 5 ] ,管子与 管板之间存在间隙 ,壳程介质进入到间隙死角中 , 就会形成缝隙腐蚀 。在换热器中 ,污垢的附着部位 也会产生缝隙腐蚀 。缝隙腐蚀与介质在这些部位 的滞流有关 。缝隙腐蚀与孔蚀的机理相似 ,一般出 现孔蚀的地方也常有缝隙腐蚀发生 。缝隙腐蚀和 孔蚀都有一个孕育期 ,一旦过了孕育期 ,速度就会 逐步增加 。
在试压或操作中发现接头泄漏时 ,对接头胀管 修复要慎重 。胀管时 ,对其周围的管子也要进行再 次胀管 ,以免形成间隙 。管子泄漏时采取堵管方法 也应慎重 ,在可以更换管子时尽量换管 ,以免造成 很大的温差应力 ,导致应力腐蚀 。
保温层破损后 ,应尽早使用防止水分的施工方
法修复 ,以免壳体外积附水分 ,腐蚀壳体 。用化学 清洗清除换热器污垢时 ,清洗后需将残留液排出 , 因为残留液会腐蚀换热器 ,换热器长期不用时也要 在换热器清洗后 ,将残留液完全排出 。为避免管端 磨损冲蚀 ,可用尼龙衬套防护 。
收稿日期 : 2008 - 07 - 16 作者简介 :葛晶 (1978 - ) ,助理工程师 。
表 1 换热器腐蚀类型
腐蚀 类型
孔蚀 应力腐 蚀破裂
换热管
管板
铝黄 铜镍 脱氧 铜 合金 铜
不锈钢 镀层 304 329J1 碳钢
碳钢
304复 329降 合板 J1
5341125- -
Sum 156 No. 9 Chem ical Engineer
2008年 9月
生 文章编号 : 1002 - 1124 (2008) 09 - 0045 - 03
产 与 技
管壳式换热器和板式换热器的
术 改 造
腐蚀与防护
葛 晶 a ,冯忠亮 b
(大庆石化公司 a. 化工二厂 ; b. 化工一厂 ,黑龙江 大庆 163714 ) 摘 要 :阐述了换热器的腐蚀类型 ,指出应力腐蚀和孔蚀是破坏换热器的主要原因 ,探讨了防止换热 器腐蚀的一些措施 。 关键词 :换热器 ;腐蚀 ;防护措施 中图分类号 : TF066. 2 文献标识码 : B
换热管若采用奥氏体不锈钢管 ,如果在 450 ～ 850℃保温一定时间 ,将造成敏化 ,使不锈钢具有晶 间腐蚀的倾向 ,这可能与晶间的“贫铬 ”有关 。
2 管壳式换热器的防腐蚀措施
2. 1 操作工艺控制
换热器开车时 ,应首先用喷管将容器内的气体 和冷凝水完全排出 ,而后将冷流体充满容器 ,关闭 入口 ,然后缓慢注入热流体 ,注意不要使加热速度 超过 0. 06℃· s- 1 ,并使长度方向的温度梯度不大 于 30. 4℃·m - 1 ,总之 ,应尽量使导入流体而形成的 管子与壳体之间的热膨胀差为最小 。停车时 ,应先 将热流体流速逐渐减小至零 ,然后快速停止冷流体 流动 ,这样可使冷却过程中的不等量收缩减至最 小 。停机后 ,用干燥的压缩空气将换热器中的所有 流体排出 。这样的开停车工序 ,可以将拉应力降至 最小 ,避免产生应力腐蚀 。
(6)板片换热器的密封垫片也是关键的零部 件 。取密封周边的长度 (m )是换热面积 (m )的 6～ 8倍 。由于在板片和密封压紧板的边缘 ,垫片沟槽 和垫片之间存在缝隙 ,造成缺氧形成阳极而发生腐 蚀破坏 。所以垫片槽和垫片形状的设计要合理 ,密 封垫片的截面必须与板片沟槽截面吻合 。目前 ,密 封垫片广泛采用弹性橡胶材料 ,对其力学性能和抗 腐蚀性能有一定的要求 ,永久压缩变形量控制在 < 20% ,并热时效 。垫片和板片夹紧后要尽量减少缝 隙 [ 10 ] 。这类垫片槽一般采用“粘贴型 ”密封结构 。 目前还发展了易装卸的“按扣 ”和“搭扣 ”密封结构 , 可直接扣在板片上 ,定位正确 、牢固 ,无需粘结剂 。
拉应力的共同作用而造成的材料断裂 。只有当拉
应力超过该体系的临界压力 ,才会产生应力腐蚀破 裂 。腐蚀介质和循环应力的共同作用也能形成腐
蚀疲劳 。如果换热器中的介质是电解质溶液 ,氢以 原子状态在金属表面析出 ,向金属内部渗透 ,就会 有氢破坏的可能 ,既可能产生氢鼓泡 ,又有可能导 致氢脆 。
46
(5)增加板片触点的接触率 ,减少磨振对触点 的破坏 。人字形波纹板片的两相邻板片互相倒置 组合后 ,波纹相互接触在 1 ～1. 6cm2 的面积内 (视 波纹节距而定 )就有一个支点 ,且分布均匀 ,所以板 片触点接触率较高 。水平直波纹的支点较稀疏 [ 9 ] 。 日阪制作的 EX型板片 ,为了增加支点 ,研制出格子 状的水平平直波纹板片 。
2008年第 9期
葛 晶等 :管壳式换热器和板式换热器的腐蚀与防护
47
对板片的划痕 。 (3)板片与垫片的粘结剂 ,不要采用过期的和
含有 C l- 的粘结剂 ,防止析出 C l- 而引发腐蚀 。 (4)选择正确合理的板片结构和正常流速 ,一
般板间平均流速为 0. 2～0. 8m ·s- 1 (主流线上的流 速要比平均值高 4 ～5 倍 ) 。流速低于 0. 2m · s- 1 时 ,流 体 达 不 到 湍 流 状 态 且 会 形 成 较 大 的 死 角 区 [ 8 ] 。正确合理选用流速 ,也可减轻入口处的板片 腐蚀 。
2. 5 设计 、制造及安装工艺控制
设计时应将蒸汽放在管程侧并避免高速气体 流经壳程 。因为蒸汽的冷凝液中溶解有 O2 和 CO2 , 具有较强的腐蚀性 。安装制造时管排应略微倾斜 , 以便冷凝液及时排出 。
3 板式换热器的防腐蚀措施
板式换热器的防腐蚀措施除可以采用以上方 法外 ,还可采用以下措施 :
Key words: heat exchanger; corrosion; p rotection methods
管壳式换热器和板式换热器在石油 、化工 、轻 工 、电力 、冶金 、机械 、食品 、污水处理和供热等领域 中应用十分广泛 。据调查 ,在上述领域中都发生过 因腐蚀而造成的破坏 [ 1] ,因此 ,对管壳式换热器和 板式换热器进行防腐问题的研究 ,防止换热器过早 损坏 ,降低因腐蚀而引起的资源浪费 ,减少不必要 的停产以及因此而引起的产品损失等都有着重要 的意义 。
此密封结构是借助弹性材料的过盈量将其压紧 。 总之设计合理的密封结构和垫片形状 ,可减少缝隙 腐质多种多样 ,这 就需要研制更多的能抗各种介质腐蚀的板材 ,并采 取前述几方面的防腐措施 ,才能在各行各业中广泛 应用 ,使换热器发挥出更大的经济效益 。
参 考 文 献 [ 1 ] 屈昀丽 ,张祥泰 ,邹素芳. 浅谈换热器的腐蚀与防护 [ J ]. 内蒙
16 2 - 1 - - 1 - -
酸腐蚀 4 - 5 - - 2 - - -
冲刷腐蚀 1 -
- - 5- - -
选择性 9 腐蚀
------
缝隙腐蚀 - -
11- --1
晶间腐蚀 - -
- - - - 1-
均匀腐蚀 1 -
- - 1- - -
总计
36 5 9 3 2 10 6 1 1
对于采用胀接形式的接头 ,由于胀接过程中存 在残余应力 ,在已胀和未胀管段间的过渡区 ,管子 内外壁都存在拉应力 ,对应力腐蚀非常敏感 。一旦 具备发生应力腐蚀的温度 、介质条件 ,换热器就会 发生应力腐蚀破坏 。应力腐蚀破裂是由于腐蚀和
2. 3 水处理工艺控制
在循环冷却淡水中 ,可添加缓蚀剂以降低腐 蚀 。通常将阻垢分散剂 、杀菌灭藻剂与缓蚀剂合 用 ,称为水质稳定剂 。C rO24 - 是一种阳极抑制剂 ,与 适当的阴极抑制剂合用时 ,可得到满意的防腐蚀效 果 ,因此 ,常在水系统中使用 。铬酸盐 - 锌 - 聚磷 酸盐处理冷却水 ,常用于低碳钢 、不锈钢 、海军铜和 铜镍合金换热器 ,但不能用于铝合金制换热器 [ 6 ] 。 水处理方法还有软化 、除氧 、除铵 、除磷酸盐及硫 等 ,以控制水中的 pH值和氧含量 ,以免腐蚀 。
(1)设计板片的成形模时 ,应采用残余应力小 的结构 。板片的波纹断面 、波纹的高度和节距要合 理 。所有断面要圆弧过渡 ,钦板圆角一般在 R2 ～ R2. 5。为减小内部残余应力 ,应采用整体切边或高 频振荡等措施 。
(2)为减轻对板片表面的划伤 ,要对模具表面 进行抛光 。成形时要涂润滑剂或加润滑膜 ,以减轻
Corrosion and p rotection of shell and tube and p late heat exchanger GE J inga , FENG Zhong - liangb
( a. No. 2 Chem ical Plant; b. No. 1 Chem ical Plant, Daqing Petrochem ical Corporation, Daqing 163714, China)
葛 晶等 :管壳式换热器和板式换热器的腐蚀与防护
2008年第 9期
含固体悬浮物的液体容易产生冲刷腐蚀 ,被冲 刷腐蚀的部位 ,常有典型的沟状 、洼状或波纹状等 外观特征 [ 4 ] 。换热器入口管端 ,就存在冲刷腐蚀 , 发生在管壳式换热器管程流体入口部分 ,距传热管 管端 3～4倍管径长度处 。