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管殼式換熱器腐蝕原因分析

文檔作者：李招君文檔來源：寧夏回族自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗所		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年03月19日
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2017 年09 月
設(shè)備運(yùn)維
管殼式換熱器腐蝕原因分析
李招君(寧夏回族自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗所,寧夏銀川750001)
摘要:管殼式換熱器在石油化工、制藥等領(lǐng)域應(yīng)用比較普
遍。對于我國目前大多數(shù)的管殼式換熱器來說，都采用了碳鋼
材料。但是換熱器在具體工作時，會受到工作介質(zhì)的影響，導(dǎo)
致管殼式換熱器不斷的腐蝕，從而引發(fā)一系列的問題。本文具
體論述一下管殼式換熱器腐蝕原因以及具體的防護(hù)措施。
關(guān)鍵詞:管殼式換熱器；腐蝕原因；防治措施
企業(yè)在具體使用管殼式換熱器時，一定要特別注意腐蝕防
護(hù)措施，如果在運(yùn)行過程中發(fā)生了腐蝕泄漏現(xiàn)象，有可能會影
響整個生產(chǎn)，嚴(yán)重的話還會出現(xiàn)爆炸等一些危險的事故現(xiàn)象發(fā)
生。清楚的認(rèn)識管殼式換熱器的腐蝕原因，并加以引科學(xué)的防
護(hù)，能夠保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤。
1 管殼式換熱器腐蝕原因
1.1 氯離子影響
在換熱器介質(zhì)中，氯離子的存在比較普遍，氯離子具有一
定的腐蝕性，能夠加速對碳鋼或者是一些合金等金屬的腐蝕。
表現(xiàn)最為明顯的是采用不銹鋼材質(zhì)或者是碳鋼材質(zhì)的管殼式
換熱器，在這樣一個循環(huán)水系統(tǒng)中，應(yīng)該嚴(yán)格把控氯離子的具
體含量，否則會加速腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。
1.2 鈣離子影響
如果循環(huán)冷卻水中存在著SO42-、SiO42-離子時，那么就會
與Ca2+、Mg2+發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成硫酸鹽、磷酸鹽等等，這
些物質(zhì)會在管殼式換熱器的表面不斷的堆積，最終形成水垢，
正是因為水垢的出現(xiàn)，會影響整個換熱的效果，同時也會導(dǎo)致
管束垢下腐蝕。
1.3 溫度影響
管殼式換熱器發(fā)生腐蝕與循環(huán)水的溫度也有一定的關(guān)系，
主要是因為如果循環(huán)水的溫度不斷的上升，那么其中的電導(dǎo)率
就會增加，會加速電極反應(yīng)。都在不斷的升高，會促進(jìn)水的對
流以及擴(kuò)散的溫度隨之增加。進(jìn)而就會使得氧氣加大在金屬
表面的擴(kuò)散速度，那么這就會導(dǎo)致管殼式換熱器中金屬部件發(fā)
生腐蝕。
1.4 PH 值影響
循環(huán)冷卻水中其中的PH值也與金屬的腐蝕速度有很大的
關(guān)系，當(dāng)然在不同介質(zhì)中PH值的不同，會發(fā)生不同程度的腐蝕
效果。比如說，在酸性水中，同時還具有一定的氧氣，在這樣的
一個介質(zhì)中，如果PH的值比較低，那么金屬的腐蝕速度也比較
快。如果PH值在7-8左右的時候，這時候腐蝕速度基本比較穩(wěn)
定。如果PH值比較高的話，一般來說在8-10區(qū)間內(nèi)，PH值不
斷的增加，那么金屬的腐蝕速度也會有所降低。
1.5 溶解氧的影響
水中的溶解氧也會加速管殼式換熱器的腐蝕。一般來說，
循環(huán)水在不斷的運(yùn)行過程中，如果這時水中的溶解氧含量比較
多，那么就會造成嚴(yán)重的金屬腐蝕。當(dāng)然也有一些特殊的情
況，在特殊條件下，金屬受到溶解氧腐蝕時，會在表面形成保護(hù)
膜，這樣就會有效的降低腐蝕的速度。當(dāng)然，如果水中溶解氧
含量較高，那么產(chǎn)生的保護(hù)膜可能性也比較大，腐蝕效果就會
有所減弱。
總而言之，管殼式換熱器腐蝕的原因主要有三個方面，一
方面是因為水垢而引起的腐蝕現(xiàn)象，用最為嚴(yán)重的是含有納鎂
鹽的水質(zhì)，會造成管束發(fā)生垢下腐蝕。從而導(dǎo)致管殼式換熱器
穿孔現(xiàn)象發(fā)生。另一方面是因為介質(zhì)中的一系列具有腐蝕性
物質(zhì)引起的，這些物質(zhì)會導(dǎo)致腐蝕速度加快。最后一方面，有
可能是因為在運(yùn)行過程中，存在著一些固體微粒，而導(dǎo)致沖刷
腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。比如說管殼式換熱器介質(zhì)中存在著這些固體
微粒，當(dāng)然比較快的流速下，會對金屬產(chǎn)生一系列的沖撞，因而
會使得金屬產(chǎn)生物理損傷，或者是產(chǎn)生化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。
2 管殼式換熱器腐蝕防治措施
2.1 工藝防腐
工藝防腐的防治手段是比較常見的，可以具體采用脫鹽，
注氨、注堿、注緩蝕劑的手段，可以有效的將腐蝕物質(zhì)降到最
低，從而保證管殼式換熱器的正常運(yùn)行。
2.2 加強(qiáng)設(shè)備材質(zhì)
造成管殼式換熱器腐蝕的種類比較多，所以一種不銹鋼材
質(zhì)是沒有辦法適應(yīng)防腐要求的，這就需要對防腐材料進(jìn)行不斷
的改進(jìn)，比如說可以引用一些非金屬材料，或是一些防腐性能
比較好的金屬材料，從而加強(qiáng)保護(hù)作用。
2.3 應(yīng)用防腐表面工程技術(shù)
可以在管殼式換熱器的表面有效的設(shè)計好防腐層，這樣可
以有效的預(yù)防基體材料進(jìn)行腐蝕。
2.4 采取多樣化預(yù)防措施
因為導(dǎo)致管殼式換熱器腐蝕的原因以及形式多種多樣，所
以這就需要工作人員要進(jìn)行針對性的防腐措施，首先，一定要
了解具體腐蝕的程度以及部位，同時根據(jù)經(jīng)濟(jì)成本的實際要
求，選擇最佳的管殼式換熱器材料。在此過程中，還應(yīng)該對換
熱器材料的具體組織情況，緩蝕劑的使用情況進(jìn)行具體的分
析，以便能采取更為科學(xué)的手段進(jìn)行改進(jìn)。
相關(guān)企業(yè)一定要認(rèn)識到管殼式換熱器發(fā)生腐蝕會產(chǎn)生一
系列比較嚴(yán)重的后果，所以一定要有效展開防范手段。要想有
效的加強(qiáng)管殼式換熱器的使用壽命以及使用效果，那么就一定
要注意好腐蝕防護(hù)措施的應(yīng)用?？梢圆捎帽容^先進(jìn)耐腐蝕的
金屬材料，可以采用使金屬表面與具體的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離的
方法等等。不管使用哪一種方法，應(yīng)該提前了解好造成管殼式
換熱器腐蝕的具體原因，這樣才能夠根據(jù)實際情況，具有針對
性的進(jìn)行解決實際性的腐蝕問題。
參考文獻(xiàn):
[1]徐洪濤,王慶明. 基于Solidworks和Fluent的管殼式換熱
器腐蝕分析與優(yōu)化[J]. CAD/CAM與制造業(yè)信息化,2010,12:57-
60.
[2]孫偉,李楊. 一臺管殼式換熱器應(yīng)力腐蝕失效原因分析
[J]. 石油和化工設(shè)備,2014,11:67-68.
[3]張曉峰,張小萌. 管殼式換熱器的腐蝕與防護(hù)分析[J]. 化
工裝備技術(shù),1997,01:52-55.
[4]楊冠珍. 管殼式換熱器管板裂紋及控制措施[J]. 石油化
工設(shè)備,2003,04:71.

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