化工换热器腐蚀问题和防腐措施

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1、化工换热器腐蚀问题和防腐措施　　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

2、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（25007MPa）、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

3、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；

4、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7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、

5、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质。为了使

6、这些介质不发生沉淀结垢，因此介质的流速必须要大于2m/s。若流体的流速特别高，尤其是一些含有固体颗粒、气泡的流体，速度过高就导致这些介质冲刷传热面，造成局部表面的压力可以达到几十兆帕。甚至更高。在设计的过程中，为了避免流体流入壳体，导致换热管受到直接的冲刷或间接冲刷，就会在壳体进口处的管道口上安装防冲板，然而由于流体或者是固体颗粒冲刷的时间比较长，就会导致防冲板发生损坏现象。此外，振动以及微振动也是导致折流板管孔处受到磨损不可忽略的因素。这些都属于磨损腐蚀的外在形式。2化工换热器的防腐措施2.1牺

7、牲阳极保护法7（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

8、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2007℃；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