换热器的腐蚀与防护
变换工序换热器的腐蚀及防护
变换工序换热器的腐蚀及防护在化工、石油、能源等行业中，换热器是一种重要的设备，主要用于物料的加热、冷却、蒸发等操作，其工作条件常受到高温、高压、腐蚀等环境因素的影响。
特别是在变换工序中，换热器的腐蚀问题更为突出。
本文将介绍变换工序换热器的腐蚀形式和防护措施。
腐蚀形式海水堵塞腐蚀当换热器中使用的冷却水为海水时，海虫、海草等生物会滋生并附着在管壳内壁上，从而形成海水堵塞层，增加了换热器中流体的阻力，并加速了管壳的腐蚀。
此外，海水中的氧化物、盐类等物质也会对管壳造成腐蚀影响。
内部结垢腐蚀冷却水中的杂质、离子等物质容易在管内壁上结晶，形成结垢。
结垢不仅增加了管壳的阻力，影响换热器的工作效率，而且结垢层容易积累沉淀物，从而加速管壳的腐蚀速度。
腐蚀介质的影响换热器中涉及到的化学介质也会对管壳的腐蚀造成影响。
一些化学介质具有强腐蚀性，比如含有酸、碱、氯、氧化剂等成分的介质，易腐蚀管壳。
此外，温度、流速等因素也会对介质的腐蚀影响产生重要作用。
防护措施材质选用钛合金、不锈钢等耐腐蚀材料的使用可以有效减缓换热器的腐蚀速度，并提高其使用寿命。
同时，选用合适的材料还可以避免内部产生结垢、生物堵塞等问题。
物料处理对于海水冷却的换热器，可以采用增加循环水量、增加洗净净化器次数等方法来预防海物堵塞层形成。
对于含有杂质的介质，可以采取过滤、沉淀等物料处理方法。
附加屏障将防护性涂层或附加屏障于管壳表面可有效预防介质对换热器的腐蚀。
一些现代化的涂层技术，如电镀、喷涂、静电喷涂等，作为化学、物理双重防腐层，能够形成有机底涂、中间涂及表面涂的防腐涂层。
管壳维护定期清洗管道壳体，具有长期的维修保养策略，可以大大减缓管道腐蚀速度，提高管道的使用寿命。
在现代化维护中引入新型检测技术，如非接触式检测、张力维持等，坚持维修策略中的“以人为本”，努力打造维护战略。
结论变换工序换热器的腐蚀和防护问题是常见的技术难点。
只要采取合适的防护措施，可以在一定程度上减缓腐蚀速度，并提高其运行寿命，从而实现更加高效稳定的生产。
换热器事故原因与防护措施,真的很重要
换热器是石油、化工、冶金、动力、粮油、制冷、食品加工和国防工业等领域中广泛应用的一种通用工艺设备。
在石化厂中，换热器投资约占总投资的20%以上，占设备总质量的40%以上。
换热器的作用有两个：一是通过热交换是物流的工艺温度达到规定温度的要求，以完成加热、冷却、蒸发和冷凝等工艺过程；二是可有效地利用热源，它在余热回收等方面已成为必不可少的设备。
但是，有的热交换器工作条件是在高温、高压下进行行，比如工作介质的压力最高可达250 MPa，操作温度最高达1000～1500℃；有的其工作流体具有易燃、易爆、有毒、腐蚀性特点，加之化工、石化生产要求处理量大、连续性强，因此，这就给换热器正常运行带来了一定的困难，稍有不慎就会发生事故，危及职工的生命安全。
据国外化工设备损坏情况统计资料介绍，换热器的损坏率在所有化工设备损坏的比例中所占的比重最大，为27.2%，远远高于槽、塔、釜的损坏率（17.2%）。
据原化工部1949～1982年小石化生产的不完全统计，换热器发生爆炸事故共21起，伤亡人数102人。
1973～1983年小氮肥发生热交换器爆炸事故共16起，伤亡人数12人。
据国家质检总局特种设备安全监督局不完全统计，截止到2012年年底全国29个省、自治区、直辖市发生换热器严重泄漏爆炸事故218起，死亡人数412人。
热交换器的事故类型主要有燃烧爆炸、严重泄漏和管束失控三种。
其中设计不合理、制造缺陷、材料选择不当、腐蚀严重、操作失误和维护管理不善是导致换热器发生事故的主要原因。
下面由小七告诉大家，有那三个比较容易引发事故。
1燃烧爆炸事故原因：①自制换热器，盲目将设备结构和材料做较大改动，制造质量差，不符合压力容器规范，设备强度大大降低。
②焊接质量差，特别是焊接头处未焊透，又未进行焊缝探伤检查、爆破试压，导致焊接头泄漏或产生疲劳断裂，进而大量易燃易爆流体介质溢出，如遇明火，便发生爆炸。
③由于腐蚀（包括应力、晶间腐蚀）引起耐压强度下降，致使管束失效或产生严重泄漏，遇明火发生爆炸。
碳钢高压换热器腐蚀与防护
１ ２ 壳程入 口部位 Ｅ一 ０ ． ４ ８管束检 测
１２ １ Ｅ一 ０ ．． ４８管束能 谱分析 壳 程入 口部 位管束 能谱 分析 结果见 表 ２ 。
表 ２ 壳程入 口部位管束能谱分析
附近， 一根位于出口附近。人 口附近的管子在折流 板 位置减 薄很 严 重 ， 管 时 很 容 易折 断 ， 时观 察 抽 同
１ １ 水质方 面 的调 查 ．
收稿 日期 ：０ ９— １—１ ； ２０ ０ ３ 修稿 日期 ：０ ９— ８—０ 。 ２０ ０ ６ 作 者简介 ： 相 民（ ９４一） 男 ， 郝 １６ ， 汉族 ，９ ８年毕 业 于天 津 １８ 大学 ， 学士 ， 现供职于大连西太平 洋石 化公 司 ， 副总经理 、 高 级 工程 师 ， 组织 的国内炼油行业 《 炼油 厂操 作图管理 系统》 获得 ２ ０ 中石油科 技创 新 三等 奖 ； ０７年 以及 《 油 加氢 、 重 制 氢、 催化 、 常减压基 于风险 的检验 （ Ｂ ） 获得 机械工 业联 Ｒ Ｉ》
合会／ 学会 ， 二等奖 。
（ ） 质监 测 项 目主 要 有 ：Ｈ 值 、 胺 含 量 、 １水 ｐ 联
第 ６期
郝 相 民 ． 钢 高 压 换 热 器 腐 蚀 与 防 护 碳
从元 素 检 测 情 况 看 只发 现 了 Ｃ， Ｍ Ｏ， ｇ和 Ｆ 。 ｅ 其中 Ｆ ｅ和 Ｏ含 量最 多 ， 得 注 意 的是 从 检 测 结 果 值 看 Ｆ 以氧化 物形 式存 在 。没 有发 现典 型 的其 他 ｅ不
故 障 分 析与 寿 命 评 估
Ｃ ｏ ｎ Ｐ ｅｏｎ ｔｈ ｉｌｄｔ 石ｒｏ 化 ｔｉ腐ｅｃ与ａｎｓ ｏｓ ＆ｒ工ｎ 蚀 ｅ 防ｕｙ ｒ油 ｏｃ Ｐｏ ｍ 护 ｉ ｔ ｉ ｒ ｃＩ ｒ
浅谈炼油厂换热器的腐蚀与防护
、
成 腐蚀 ，使之 受到 损害 ，影 响其 正常运 转 ，根据 造成 腐 蚀的 原因 的不 同 ，基本 上可 以将其分 为 电化 学腐蚀 、氯化物 的循环 腐蚀 、应 力腐 蚀 ， 具 体情况 如下 ：① 电化学腐 蚀 电化 学腐蚀 在所有 腐蚀 种类 中 的 占比极 大 。由于碳 素钢 处于 电解 质 溶液 中 即会构 成徽 电池 ，而 碳素 钢主 要构 成元 素为 铁素 体和 渗碳 体 ， 在 电解质 溶液 的环 境 中 ，会 形 成腐 蚀 电池 ， 其 阳极为 低电位 的铁 素体 为阳极 ，阴极为 高 电位 的渗碳 体 ，将 钢材进 行缓慢 的腐蚀 ；② 氯化物 的循 环腐蚀 该 腐蚀类 型也 属于较 为 常见 的一 种， 如果换热 器 的低温 系统 中负 一价 的 氯离子 ，且达 不到露 点 ，进而 产
产业链 ，炼油厂即为其 中一项十分 重要的构成部分。在炼油厂 中，换 热器是常 用的设备 ， 损耗较 大，其也极 易受到腐蚀 ，给炼油厂的正常运转带来较 大 的影响 ，因此 需 要 实时一 系列有效的防护措施 ，预防或者治理该类问题 ，保 障炼油厂的正常工作 。本文 简单阐述 了炼油厂换热器腐蚀 的种类 ，如缝 隙腐
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浅谈炼油厂换热器 的腐蚀与 防护
王亚军 何光涛 曾 铮
７ ３ ５ ２ ０ ０ ） （ 中国石油 玉门油 田分公 司炼油化 工 总厂 ，甘 肃玉 门
９ 曷 ， ， 月
摘
要：石 油作 为能源行 业的重要 组成部分 ，对于 国民经济的重要作 用是显 而易见 的，石 油工业的发展 也经历 了很 长一段时 间，形 成 了完整的
化工设备换热器的常见腐蚀分析与防腐探讨
化工设备换热器的常见腐蚀分析与防腐探讨作者：罗永恒来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第12期摘要：换热器是化工生产流程中的重要设备类型，对于维持化工材料温度与设备运行工况条件有着重要的作用，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，本文以阐述了换热器工作特点，对当前化工换热器的常见腐蚀问题进行了分类研究，并结合其现状提出行之有效的解决措施，以供相关单位参考。
关键词：换热器；腐蚀分析；防腐通常能将冷、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。
但就化工行业生产现状而言，换热器腐蚀问题较为严重，限制了化工企业的进一步发展。
1 化工换热器的工作原理及特点化工换热器主要通过传热管实现管程与壳程之间的热交换，而且通过壳体内部增加折流板的方式，使壳程流动更加复杂，增大换热面积的同时，实现更好的热量传递效果。
化工领域中使用的换热器有多种，具体有浮头式换热器、管板式换热器、U型管式换热器，其中最为常见的就是浮头式换热器，具体结构见下图1，其中B流体为管程介质，A流体为壳程介质，通过管束实现介质的隔离与换热。
化工企业中换热器的内部介质大多具有易燃、易爆、有毒、有害等特点，而且在高温、高压状态下极易出现腐蚀与泄漏的问题，这不仅影响了企业的连续生产运行，也对企业的安全生产造成了极为不利的影响。
2 化工换热器腐蚀问题研究2.1 内表面腐蚀分析2.1.1 换热器内部沉积物造成的电化学腐蚀如果出现温度、压力不稳定等因素就会造成介质在换热器内部堵塞或不均匀流动，并且由于介质中必然会含有一些杂质，因此会在换热管内部形成沉积物，而且由于沉积物没有独特的形状，伴随流体流动，也会逐渐向管板一侧移动，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。
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。
常减压蒸馏装置常顶换热器腐蚀原因分析及相应策略
常减压蒸馏装置常顶换热器腐蚀原因分析及相应策略摘要：炼油企业是石油化工行业的重要组成部分，为行业经济的发展贡献了更多的力量。
蒸馏装置是企业日常生产中常用的装置，常减压蒸馏是生产过程中的关键工序，其中，常顶换热器腐蚀是企业面临的最头疼问题，虽然在此方面已经给予了改进，但腐蚀、裂纹依旧存在。
基于此，文章以某炼油企业的常顶换热器腐蚀情况为例，分析了常减压蒸馏装置常顶换热器出现腐蚀的原因，给出了预防腐蚀的策略和建议，旨在保证常减压蒸馏装置的安全、稳定运行，推动炼油企业的健康发展。
关键词：常减压蒸馏；常顶换热器；腐蚀原因；预防策略前言在炼油企业的生产中，常减压蒸馏几乎是每个炼油厂的首要生产工序，因为常减压蒸馏装置的常顶换热器所处的工作环境较为复杂，腐蚀问题比较常见，较大程度地影响着装置的稳定性与可靠性，制约着企业的发展。
现今，一些炼油企业已经落实了必要的防护措施，但效果不是很明显，无法在根源上解决腐蚀问题，所以针对常减压蒸馏装置常顶换热器腐蚀原因与预防策略展开分析和研究显得极为必要。
1常减压蒸馏装置常顶换热器出现腐蚀的原因1.1某炼油企业的常顶换热器腐蚀情况该炼油企业在生产中应用的常减压蒸馏装置为10MT/a，在定期检修时发现碳钢材质的常顶换热器管束的表面有微小的腐蚀裂纹，并且有加重的趋势。
通过检测其出口管线的成分，均在标准之内。
所以要对该装置的腐蚀原因与解决措施进行分析和探讨。
1.2常减压蒸馏装置所处的环境因素第一，常顶油气系统受到腐蚀的首要因素来自生产工序中产生的氯化氢、硫化氢以及水等，比如，原油脱盐中遗留的有机氯，在装置的某些高温部位（如炉管）会分解成氯化氢。
不仅如此，处理后的原油依然遗留了部分弱碱类无机盐（氯化钙、氯化镁等），也会水解为氯化氢。
因为该物质属于挥发性酸，会随着蒸馏阶段产生的水分与轻组分来到常顶系统。
原油所含的硫化氢在常压炉内被分解，会生成高腐蚀性的活性S，这些物质也会侵入系统。
在蒸馏工序中，原油、塔底吹汽、电脱盐注水、塔顶防腐注水等带来的水分，若转变成液态，同氯化氢、硫化氢等发生反应，就会形成腐蚀常顶油气系统的环境，即：HCl+H2S+H20[1]。
腐蚀与防护、换热器题库
腐蚀与防护、换热器题库您的姓名： [填空题] *_________________________________一、选择题1、多选题，下列那些说法是错误的?（）A、装置的腐蚀性介质全部来自于原油。
(正确答案)B、加氢装置工艺防腐的注水措施中应保证总注水量的25%以上在注水部位为液态。
C、湿硫化氢腐蚀包括全面均均匀腐蚀、SSC、HB、HIC、SOHIC。
D、冷凝水的PH值越高，碳钢的均匀腐蚀速度越高。
(正确答案)2、对于临氢设备管线，如果系统中含有H2S，则选材要依据B曲线进行。
如果不含H2S，则依据（）曲线选材。
[单选题]A、修正的McConomyB、Couper-CormonC、CorrosionD、Nelson(正确答案)3、关于高温硫腐蚀，说法不正确的是（）。
[单选题]A、原油中的总含硫量与原油腐蚀性之间并无精确的关系。
B、含硫化合物的腐蚀作用与温度有直接的关系。
C、高温硫腐蚀是化学腐蚀。
D、原油中的总含硫量与高温硫腐蚀速率成正比关系。
(正确答案)4、关于环烷酸腐蚀，说法不正确的是（）。
[单选题]A、环烷酸腐蚀是化学腐蚀。
B、环烷酸腐蚀的温度范围一般在200~400℃，温度越高，腐蚀速率越大。
(正确答案)C、环烷酸腐蚀速率及腐蚀形态与流速相关，在高流速部位腐蚀特别严重。
D、一般来说，原油酸值在0.5mgKOH／g以上即能引起显著的环烷酸腐蚀。
5、API571-2011《炼油厂设备损伤机理》中列出（）种与腐蚀有关的设备损伤模式。
[单选题]A、48B、52C、66(正确答案)D、746、多选题，在常减压蒸馏装置、催化重整装置、加氢装置等三类装置都可能发生的腐蚀类型有（）。
A、盐酸腐蚀(正确答案)B、NH4Cl腐蚀(正确答案)C、高温硫腐蚀D、环烷酸腐蚀7、循环水冷却器中，为了减轻循环水侧的腐蚀，如果循环水走管程，其流速应控制不低于______，如果循环水走壳程，其流速应控制不低于______。
重整预加氢进料换热器腐蚀与防护
要为 Ｈ Ｃ １ 一 Ｈ ： Ｓ － Ｈ ０ 腐 蚀 。导 致 腐 蚀 的两 个 重 要
条件是 水 和氯 的共 同存 在 。因此 可 以从 以下几方
面进行 预 防 ：
（ １ ） 要 从 源头 控 制 氯 的来 源 ， 尽 量 降 低 原 料 中的氯 质量 分数 ；
（ ２ ） 强 化 电脱 盐 装 置 的效 果 ｈ ｉ ｎ ａ Ｎ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｙ ｉ ｎ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ， Ｎ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ ７ ５ ０ ０ ２ １ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ｅ ｄ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｉ ｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｑ ２ ４ ５ Ｒ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｆ ｏ ｒ ｈ ｅ ａ ｄ ，
３ 预 防换 热器 腐蚀 的措施
腐处 理 ， 提高换 热器 耐腐 蚀 等 级 ， 可用 ０ ８ Ｃ ｒ ２ Ａ Ｉ Ｍｏ
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。
换热器检修过程中危害因素辨识及相应控制措施
换热器检修过程中危害因素辨识及相应控制措施1. 概述换热器是工业生产中不可或缺的设备，它在石化、制药、食品等行业都扮演着重要的角色。
然而，在使用过程中，换热器也会因为长时间工作而产生磨损、腐蚀等问题，为了保证设备的稳定运行，换热器检修是必不可少的环节。
但是，在检修过程中，危害因素的存在给工作人员带来了极大的安全隐患，正确辨识这些危害因素并采取相应的控制措施就显得尤为重要。
2. 换热器检修过程中的危害因素2.1 腐蚀和磨损：长时间运行会导致换热器内部的腐蚀和磨损，这些物质可能对人体造成伤害。
2.2 高温高压：在检修过程中，需要处理高温高压的冷却剂或热媒，一旦泄漏可能导致严重的人身伤害。
2.3 化学品接触：检修过程中需使用各类清洗剂和防腐剂，一旦接触皮肤或吸入呼吸道可能引起中毒或其他伤害。
2.4 机械伤害：在拆卸和组装过程中，工作人员可能因为设备操作不当而受到机械伤害。
3. 危害因素的辨识在进行换热器检修工作前，必须评估潜在危害因素，制定相应的作业计划，并严格遵守有关安全操作规程。
包括但不限于：3.1 确定工作现场的危险源：检查换热器设备是否处于安全状态，有无高温、高压、易燃易爆等危险因素存在。
3.2 识别化学品成分：了解所使用化学品的成分及危险性，并采取相应的防护措施。
3.3 制定应急预案：对可能出现的事故制定详细的应急处置预案，保障工作人员的安全。
4. 危害控制措施4.1 工程控制措施：对于高温高压等危险因素，可以通过设备隔离、降压放气等工程控制手段进行控制。
4.2 人身防护措施：工作人员需要佩戴符合国家标准的防护用品，包括防护眼镜、手套、防护服等，以保障个人安全。
4.3 安全教育培训：对从事检修工作的人员进行安全教育培训，增加其安全意识和应变能力，提高事故应对能力。
5. 个人观点和理解换热器作为重要的生产设备，在检修过程中危害因素辨识及相应控制措施是不可或缺的环节。
只有充分认识到潜在的危险因素，并采取相应的控制措施，才能保障工作人员的安全，并确保设备的正常运行。
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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合成氨装置变换气换热器腐蚀泄漏及防控措施
引用格式：喻 灿，何睿丰．合成氨装置变换气换热器腐蚀泄漏及防控措施［Ｊ］．石油化工腐蚀与防护，２０２２，３９（２）：３２ ３５． ＹＵＣａｎ，ＨＥＲｕｉｆｅｎｇ．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｌｅａｋａｇｅａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｓｈｉｆｔｇａｓｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｎｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｍｍｏｎｉａｕｎｉｔ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＰｅｔｒｏ ｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０２２，３９（２）：３２ ３５．合成氨装置变换气换热器腐蚀泄漏及防控措施喻 灿１，何睿丰２（１．上海安恪企业管理咨询有限公司，上海 ２００２３７；２．中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，湖南岳阳 ４１４０１４）摘要：某厂合成氨装置变换气换热器经过多次改造、更新，仍频繁发生腐蚀泄漏。
从变换气预热系统工艺流程分析，结合腐蚀介质、操作温度、操作压力、选材等方面分析，认为腐蚀泄漏发生的原因为氯化铵腐蚀。
通过露点、结盐温度等工艺参数的计算以及对腐蚀产物进行离子色谱分析，验证腐蚀泄漏发生的部位与换热器实际腐蚀部位一致。
结合腐蚀发生的影响因素，从工艺防腐、选材优化及结构设计等角度提出了氯化铵腐蚀的防控措施。
关键词：变换气换热器；氯化铵腐蚀；结盐温度；露点；腐蚀控制收稿日期：２０２１ １０ ２０；修回日期：２０２２ ０２ ２１。
作者简介：喻 灿（１９８９—），工程师，硕士，从事石油化工装置的腐蚀适应性评估工作。
Ｅ ｍａｉｌ：ｙｕｃａｎ＠ａｎｃｈｏｒｅｍｃ．ｃｏｍ１ 腐蚀泄漏情况某厂合成氨装置变换气换热器于２０１０年６月首次投用，为内浮头式换热器，管束材料为３２１不锈钢。
壳程走粗煤气从底部进入，管程走变换气。
２０１１年１０月大检修期间，在换热器壳程进口侧挡灰板附近有２３根换热管发生泄漏，部分管束明显腐蚀断裂，管束外表面积灰严重。
２０１３年６月对变换炉进气换热器进行第一次更新，结构形式由内浮头式改为固定管板式，改管程走粗煤气，设计压力４．１ＭＰａ，温度３００℃；壳程走变换气，设计压力４．０ＭＰａ，温度４７５℃，操作参数见表１。
催化换热器的腐蚀与防护
成 投产 。其 分馏 塔 顶热 水 换 热 器 工 况 条 件 ： 管层 走 柴油循 环 油 ， 口温度 ６ ｖ 人 口温度 １ ２ 壳层 出 ４Ｃ， ４。 Ｃ；
内走水 ， 口温 度 １０ 人 口温度 ８ ℃ 。由于 出入 出 １ ℃， ０
蚀措施 。
关键 词 ： 催化 ； 换热 器 ； 腐蚀 ； 措施
中 图 分 类 号 ： ９８ ２ ＴＥ ８ ． 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１０ —４Ｘ（０ ２０ —１ ２０ ０ ５７ ８ ２ ０ ）４０ ７ —４
ＣＯＲＲＯＳ ＯＮ ＮＤ Ｉ Ａ ＰＲＯＴＥ ＣＴＩ ＯＮ ＯＦ ＣＡＴＡＬＹＴＩ ＥＡＴ— ＣＨ ＥＸＣＨ Ａ ＮＧ ＥＲ
第 ２ 卷第 ４ ３ 期
２０ ０ ２年 ４月
腐 蚀 与防护
ＣＯＲＲＯＳ ＯＮ ＆ Ｐ Ｉ Ｒ０ＴＥＣ ０Ｎ Ｔ１
Ｖｏ Ｉ ３ Ｎｏ ４ ｌ ２ ．
Ａｐ ｉ ２ ０ ｒｌ ０ ２
催 化 换 热 器 的 腐 蚀 与 防 护
关晓珍 ，张广 清
（ 锦州石化公司 ， 州 １ １０ ） 锦 ２ ０ １ 摘 要： 对催化分馏塔顶循环油热水换热器多次泄漏情况分 析了腐蚀原 因 ， 出 了存在 的问题及具体 的防腐 指
Ｋ ｅ ｒ ｓ：Ｃａａｙｉ；Ｈ ｅ ｔｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｏ ｒｏ ｉｎ；Ｃ ｕ ｔｒ ａ ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｔｌｔｃ ａ—ｘ ｈ ｎ ｅ ；Ｃ ｒ ｓｏ ｏ ｎ ｅｍｅ ｓ ｒ
由于近几 年原 油短 缺 ， 油质变 稠转 重 ， 各种腐 蚀
料 油 量 为 １ ３ ０ ｔ 其 中 焦 蜡 １ ９ ６ ， 总 炼 量 ２００ ， １４ ｔ 占 ９ ７ ６常渣 ８ ２ １ ， ． １／， ９ ３ ０ ｔ 占总炼 量 ６ ． ４ 。二套催 化 ７ ６
柴油加氢装置高压热交换器腐蚀泄漏原因及解决措施
柴油加氢装置高压热交换器腐蚀泄漏原因及解决措施摘要：我国社会经济不断发展，也不断增加了能源消耗情况，因为能源劣质化问题，不断提高了原油中硫、酸的成本含量，导致柴油加氢装置发生腐蚀问题。
柴油加氢装置在使用过程中经常会出现换热器出口的管线泄漏，直接影响到了设备使用的安全性和稳定性。
所以下文对柴油加氢装置高压热交换器腐蚀泄漏原因及解决措施简单叙述，供同行参考。
关键词：柴油；加氢装置；高压热交换器；腐蚀问题；措施目前，我国能源退化问题相当严重，不断提高原油中的硫和酸组分，造成腐蚀问题。
柴油加氢装置在运行过程中具有高温高压的特点，容易发生材料腐蚀。
柴油加氢装置反应阶段会产生H2S，危及柴油加氢装置的安全。
为了维护柴油加氢装置的运行安全，有必要采取针对性的措施解决腐蚀问题。
1柴油加氢改质装置换热器及腐蚀总体概述换热器是柴油加氢改质装置的重要组成部分，其工艺流程的合理与否直接影响柴油加氢改质的效果。
目前常用的高压换热器系统主要由E301、E302和E303A/B组成，从反应器模块流出的反应物依次流经E301和E302模块，与存储在模块中的氢气混合原料发生置换，然后在冷却模块中进行冷却反应后流入下一个模块。
冷却模块的水循环系统主要依靠E303A/B的注水口供水和供料。
升级装置在E301和E303模块之间设置了基于风力的在线调节阀，实现了对E301出口原料和E303出口温度的有效调节和管理。
2柴油加氢改质装置换热器腐蚀泄露原因分析改质装置中高压换热器的具体作用是通过换热处理降低反应物的流出温度，以保证芳烃和烯烃的加氢脱硫、脱氮、脱氧、脱金属和饱和加氢反应的顺利进行。
为了获得更好的升级效果，原料油需要经过高温、高压和加氢处理。
因此，高压换热器的环境非常恶劣，同时也面临着许多不利因素的腐蚀影响。
具体腐蚀因素如下：2.1化学腐蚀原料油经过加氢脱硫反应后会产生H2S，易溶于水形成微腐蚀性硫酸氢盐，硫酸氢盐在高压换热器中容易与铁元素发生置换反应生成FeS物质。
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。
板式换热器板片腐蚀原因及防护
板式换热器板片腐蚀原因及防护板式热交换器的板片当水中〔CI -〕浓度较高时就会产生腐蚀现象，以及清洗时的板片表面损伤会加剧腐蚀速率。
最终导致板片表面的氧化膜保护层在结构上存在不连续、不均匀、不完整等缺陷。
在有缺陷的地方由于电位低而使该处金属成为阳极,钝化的区域电位高,该处金属成为阴极从而形成局部电池,腐蚀过程得以进行xx:2Fe -4e→2Fe2 +阴极:O2+2H2O + 4e→4OH这就是最开始的反应,结果造成阳极区金属溶解而形成一些“小坑”,此时,由于水中富含氯离子,带正电的阳极区自然会吸附氯离子。
随着阳极小坑内氯离子的不断吸附和聚集,又发生了以下的反应：Fe2 ++ 2Cl -→FeCl2，FeCl2 + 2H2O →Fe (OH)2+2H+ +2CI 4Fe，(OH)2+O2 +2H2O→4Fe (OH) 3这样在阳极小坑内产生了H+ ,腐蚀的结果不但没有减少氯离子,反而使其得到还原,同时由于H+的不断增多,阳极小坑内的pH值不断下降,腐蚀速度大大提高,造成阳极小坑越来越深,最终导致只有零点几个厚的板片腐蚀穿孔而造成内漏。
防护措施：(1)不锈钢产生氯离子点蚀是需要一定条件的,当水中氯离子浓度小于2μg/ g 时,点蚀就难以产生,因此,控制水中氯离子浓度不超标是防止不锈钢板片发生点蚀最有效、最根本的办法。
(2)清洗板片结疤时,由于方法不当而造成板片表面受损,破坏了原有的保护膜,增大了表面粗糙度,将大大地提高腐蚀速度。
因此,不能用利器刮除板片表面的结疤,更不能使用含有盐酸成分的清洗剂,这种做法的结果是:板片清洗得很干净,看上去很新,但板片表面没有光泽,手感很粗糙,这种做法对板片的危害很大,应该禁止。
3结论(1)板式热交换器是由于氯离子点蚀造成内漏。
(2)冷却水中氯离子浓度超标是引起点蚀的直接原因;(3)使用合格的冷却水是防止板片产生点蚀最有效、最根本的办法;(4)清洗板片时,不能让板片表面受损,这是减少腐蚀,延长板片使用寿命的可行办法,尤其是不能使用含有盐酸成分的清洗剂;(5)对已经穿孔的板片不应进行补焊。
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六、防腐方法
• • • • • 缝隙腐蚀 1、避免产生缝隙; 2、经常清洗固体沉积物; 3、尽可能使用硬的不吸收介质的垫圈; 4、花板与管子的连接采用焊接, 而不用 胀接。
六、防腐方法
• 孔蚀 • 1、选用抗孔蚀能力强的材料; • 2、在某些条件下可以使用缓蚀剂。
六、防腐方法
• • • • 晶间腐蚀 1、固溶处理; 2、使用含稳定化元素不锈钢; 3、使用超低碳(< 0. 03%) 不锈钢选 择性腐蚀
五、传热过程对腐蚀的影响
• 金属在有传热和没有传热的条件下, 腐蚀行为是不相同的。 • 一般说来, 传热使金属的腐蚀加剧, 特别是在有沸腾、汽化或过热的条 件下更明显。在不同介质中, 或对不 同的金属, 传热的影响也不相同。
六、防腐方法
• 接触腐蚀 • 1、选择在电偶序中尽量靠近的金属或 合金; • 2、避免用小阳极、大阴极的结构; • 3、加缓蚀剂; • 4、阴极保护。
• 工业上使用最多的冷却介质是各 种天然水。影响金属腐蚀的因素 很多, 主要的几个因素及其对பைடு நூலகம் 种常用金属的影响:
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。
六、防腐方法
• • • • • 氢脆 1、降低酸洗过程中的腐蚀速度; 2、低温(93℃～ 147℃) 烘烤脱氢; 3、选用对氢脆不敏感的合金; 4、正确施焊, 如使用低氢焊条、焊 接时保证干燥等。
七、缓蚀剂
• 以铬酸盐为主要成分的缓蚀剂是冷却水系统常 用的, 铬酸根离子是一种阳极(过程) 抑制剂, 当 它与合适的阴极抑制剂组合时, 能得到令人满 意而又经济的防腐蚀效果。 • 铬酸盐—锌——聚磷酸盐: • 聚磷酸盐的使用是由于它是具有清洁金属表面 的作用, 有缓蚀能力, 聚磷酸盐可以部分转成正 磷酸盐,它们也可以同钙生成大的胶体阳离子, 抑制阴极过程。
换热器的腐蚀与防护
引 言
换热器在石化工业中的应用是十分广泛, 换 热设备利用率的高低直接影响生产效率以及成 本费用问题。据统计，换热器在化工建设中约 占总投资的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。
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、阴极保护。
六、防腐方法
• • • • • • • 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
三、换热器几种常见的腐蚀破坏类型
• 七、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。 • 八、应力腐蚀破裂(SCC) 和腐蚀疲劳 • SCC 是一定的金属在一定的介质体系内, 由于腐蚀和 拉应力的共同作用造成的材料断裂。
四、冷却介质对金属腐蚀的影响
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。
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！
三、换热器几种常见的腐蚀破坏类型
• 一、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。 • 二、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。 • 三、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。
二、换热器的电化学腐蚀
• 电化学腐蚀是存在最广泛的一种腐蚀。 碳素钢在电解质溶液中(例如水) 会形成 微电池,碳素钢的基本金相组织为铁素体 ( Fe) 和渗碳体( Fe3C) ,在电解质溶液中 就会形成以低电位的铁素体为阳极,高电 位的渗碳体为阴极的腐蚀电池,从而使钢 材受到腐蚀。
二、换热器的电化学腐蚀
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。
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 腐蚀, 但不促进铝的腐蚀。微量的氨 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 响。SO 2 降低了水的pH 值, 增加了 水对金属的腐蚀性。
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
• 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。
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。