炼油厂换热器管束锌铝稀土共渗防腐蚀技术

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1、炼油厂换热器管束锌铝稀土共渗防腐蚀技术杨延平陈轩陈雁秦学功高玉奇王文灿(中国石油乌鲁木齐石化分公司，新疆乌鲁木齐830019)摘要:介绍了某石化公司科技项目锌铝共渗防腐蚀技术的特点，并通过对换热器管束在不同生产装置近十年的使用效果进行分析，认为在炼油装置应用锌铝共渗防腐技术是最佳选择。关键词:换热器管束锌铝稀土共渗防腐蚀抗腐蚀性分析文章编号:1007－015X(2011)04－0033－03中图分类号:TE985文献标识码:B锌铝稀土共渗防腐蚀技术是某公司的科技开发项目，该防腐蚀技术对于减缓含酸、含硫介质引起的换热设备及塔内件腐蚀有显著效果。由于酸和硫腐蚀导致换热设备介质窜漏，造成非计划停工。

2、而经锌铝共渗处理的碳钢具有优异的抗腐蚀性能和抗磨蚀性能，如耐大气腐蚀、耐工业水和海水腐蚀、耐应力腐蚀与腐蚀疲劳、耐高温氧化和硫化物腐蚀、耐高温环烷酸腐蚀以及抗渗碳等。锌铝共渗钢可以取代昂贵的不锈钢且具有比不锈钢更好的抗腐蚀性能。之间主要是Fe2Al5相和FeAl相;(2)锌铝共渗处理的钢铁在高温环境中具有与渗铝类似的耐高温腐蚀性能;(3)锌铝共渗层的硬度达到Hv400～600，比基体提高3倍(一般20号钢硬度为Hv100～150)，具有优良的耐磨性能;(4)锌铝共渗层的抗腐蚀性能兼顾了渗锌层和渗铝层的优点，可适用于常温腐蚀介质和高温腐蚀介质;(5)钢铁锌铝共渗后使得硬度提高并具有很好的抗磨蚀和

3、抗冲刷腐蚀性能;(6)钢铁的锌铝包埋共渗在600℃以下进行，1锌铝稀土共渗防腐蚀技术特点试验研究表明，在锌中加入铝可提高涂层的耐蚀性能，当铝质量分数为30%时，锌－铝合金的耐蚀性能最佳。锌铝合金镀层具有比热浸镀锌层更优异的耐蚀性和抗氧化性，兼具镀锌层和镀铝层的良好性能。而钢铁构件经锌铝包埋共渗处理后可以获得一种外层富铝、内层富锌的双层结构的共渗层，其中富铝层较薄，富锌层较厚。铝和锌的电位都比铁的电位低，能对钢铁基体起牺牲阳极的保护作用。另外，在这两种渗层中，铝、锌都是以与铁的合金形式存在，降低了铝、锌和基体之间的电位差，从而能起到保护作用。由于加上稀土元素助渗剂的作用，进一步提高了铝、锌原子的

4、渗透性。渗层中这种与基体成化学键结构的锌铝共渗层与基体有良好的附着力，大大提高了抗腐蚀性能和抗磨蚀性能，与锌铝合金镀层相比防腐蚀效果更加显著。通过实验室对锌铝共渗钢的抗腐蚀性能对比得出的结果是:锌铝共渗钢其抗硫化物腐蚀性能分别是渗锌钢的10倍，不锈钢的100倍，20号钢的250倍。其特点有:(1)渗层致密，无孔隙，结合牢固，渗层与基体可以避免渗铝温度高易造成构件变形的问题，特别适用于大型构件的渗涂;(7)锌铝共渗的温度比渗铝低得多，所以锌铝共渗的能耗比渗铝大幅度下降，可使生产成本显著下降;(8)换热器整体锌铝稀土共渗为阳极涂层，可提高换热器的使用寿命3倍以上;(9)换热器整体锌铝稀土共渗比渗铝

5、管束换热器和化学镀换热器的成本低10%～25%。锌铝稀土共渗防腐蚀技术的应用2002年至今，锌铝共渗中试装置共对78台换热器管束进行了渗锌铝防腐蚀，碳钢换热器管束经过渗锌铝后，耐腐蚀性能有显著提高，在炼油厂使用最长达7a，至今未更换。溶锌铝防腐蚀换热器使用情况见表1。2收稿日期:2010－11－20;修稿日期:2011－07－17。作者简介:杨延平(1962－)，1983年毕业于吉林工学院机械制造工艺与设备专业，现在该公司监测中心从事石油化工设备研究、设备检测工作。E-mail:yangypws@petrochina．com．cn·34·石油化工腐蚀与防护第28卷表1渗锌铝换热器使用状况统计序

6、号工况使用评价温度(壳/管)/℃压力(壳/管)/MPa介质已在役7a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役3a，运行良好已在役2a，运行良好已在役2a，运行良好已在役1a，运行良好已在役7a，运行良好已在役7a，运行良好已在役4a，运行良好已在役4a，运行良好已在役5a，运行良好已在役3a，运行良好已在役4a，运行良好在役4a，2009年更换在役4a，2010年更换在役3a，2009年更换在役3a，

7、2009年更换在役4a，2009年更换已在役4a，运行良好1234567891011121314151617181920212223242526272829163/68110/35150/2565/35206/178285/358110/3578/35211/23581/3545/115211/231198/224121/35114/35285/24860/2255/3560/40100/3540