化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

陈洲鹏徐慧（.自贡市特种设备监督检查所，四川　自贡　643000；.动力设备有限公司，四川　成都　6900）

化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

陈洲鹏1徐慧2（1.自贡市特种设备监督检查所，四川自贡643000；2.动力设备有限公司，四川成都611900）

在石油、化工、能源、制药等多个行业中，常用设备为换热器。目前，国内投资于换热器的使用占总投资的百分之三十，例如海水淡化工艺装置、炼油厂等，换热器的地位显而易见。因此，我国还需重点研究换热器理论、产品开发、技术新领域等多重层次，有效避免运行过程中所产生的各种问题，例如腐蚀等，本文从换热器的常见腐蚀与防腐措施作为出发点，展开讨论。

换热器；防腐措施；化工设备；分析；问题

随着我国科技水平持续提高，人们对换热器的要求越来越高，但其面临的腐蚀问题较为严峻，一般有三方面，例如应力腐蚀（负荷应力与热应力导致）、水质方面的腐蚀、电化学腐蚀（沉积物的堆积）。继而，由于化工设备换热器的腐蚀的不同，需要采取相应的措施，加以应对，保证换热器正常运行。下文首先分析热交换器的内涵，对存在的化工设备换热器的腐蚀问题研究相应的措施。

1　热交换器的内涵与化工设备换热器的腐蚀问题分析

1.1简析热交换器与分类

热交换器也叫换热器，是一种能把热冷流体种的某些能量互相之间传输于流体的化工设备。主要分为以下几类，从热量传送的方法来看，有蓄热式、间壁式以及混合式。从冷热流体方向来看，保护错流式、顺流式、逆流式、混流式；从温度来看，工况稳定，传热面上温度和热流不随时间而发生变化，反之，不稳定工况，随时间改变；从材料来看，分为陶瓷、金属、玻璃等种类；从用途来看，有冷却器、蒸发器及加热器等。热交换器常常在石油化工、盐化工、煤化工及热电厂中使用，且换热器的使用量较大，因此，需要重视换热器的腐蚀与防腐。热交换器所触碰的物质成分均十分复杂，继而生产的时候，热交换器的高流速、腐蚀性强、耐高压（2500MPa）、耐高温（约1000℃）等多种性质较为独特，以致常出现冲刷泄露与腐蚀泄露现象。

1.2化工设备换热器的腐蚀问题分析

从化工设备换热器表面腐蚀来看，主要源于金属构件和介质表面相对运动的速度，一旦速度过快则会腐蚀损坏一部分构件的表面。例如液体、含有颗粒的气体等高速流体冲刷于传热面，所产生的压力将近10MPa，导致换热器金属表面被剥蚀。此外振动也能磨损折流板管孔，常常呈现深谷、马蹄凹槽形状；从水来看，水是一种常用的热交换介质，必然也会存在腐蚀，其原因为渗透的水汽、水PH值下降以及存在的溶解氧，但管道当中空气过多是最有害的原因之一，一旦空气过多，则不利于水循环，加上氧的存在，极易腐蚀化工设备换热器。从材质及沉积物来看，市面上换热器采用的有铜、不锈钢、玻璃、石墨以及碳钢等，碳钢占大多数，其含有的锰、硅、磷等会导致生锈以及抗腐蚀性较差，继而导致换热器被腐蚀。此外，一旦介质出现滞留或不均匀的流动，易导致沉积物的形成，加上其具有不均匀不牢固不连续的特点，易产生裂缝，加上缝内外氧的不同而导致电化学的腐蚀。例如；阴极还原反应，还原为（酸溶液）等。

2　如何加强化工设备换热器的防腐措施

2.1增加防腐涂料层

在增加防腐涂料层（或称镀层）方面，为了避免腐蚀介质直接接触金属表面，需要在表面涂抹一层保护层，以增加换热器的抗腐蚀性。早期常使用高分子有机混合物溶液，如今渐渐采用高温涂料、防溶剂涂料与进行防油、重防腐等处理。然而，不同厂家生产镀锌、渗铝等涂层材料的质量参差不齐，无疑严重影响化工设备换热器的正常运行，因此，需要重视产品的质量，进行合理选择适合的防腐材料，才能有效防腐。金属与无机涂层能在金属和环境间形成屏障，避免换热器被腐蚀，金属涂层的施工方法有：蒸汽镀、火焰喷涂、电镀、热浸和包镀。无机涂层的施工方法有：化学转化、渗镀、喷涂，通常喷涂后进行高温烘烤。金属涂层具有可变形性的特点，而无机涂层很脆，金属涂层与无机涂层均需要有完全隔离的特点，一旦存在微孔等不利缺陷，会因电偶效应而提高金属局部腐蚀的速度。因此，防腐涂料的施工方面，需要注意以下方面，其一，质量上无漏涂、麻点、裂纹、针孔，表面光滑而平整，均匀的厚度。如果过厚，则十分不利于传热，导致漆膜发脆；其二，次数方面，面漆4层、2层底漆，每层厚度25至40μm；其二，涂层表面干后进烘房慢慢加热而固化。自80℃开始逐渐升温至160℃，2小时恒温后自然降温。

2.2定期维修服务

在定期维修服务方面，设备正常运行的过程中，需要依据实际环境情况而定期清洗、反清洗、化学清洗机器，从而保证换热器因微生物繁殖、污垢而导致腐蚀，免于换热器由于偏离过大的工况而影响机器温度过高或流速过快，影响机器被腐蚀，不能正常运行。

总而言之，由于化工设备热换器的使用范围越来越广，需要针对性分析其存在的腐蚀问题，积极进行相应的技术分析，探究安全、有效、可实施的防护措施，完善定期维修服务、增加防腐涂料层等，确保换热器状况良好，能够正常使用。

［1］夏强.化工设备换热器的常见腐蚀与防腐［J］.装备制造技术，2010，03（3）:145-146.

［2］吴永昌.化工设备常见腐蚀与防腐［J］.经营管理者，2010，11（11）:353.

［3］喻付华.化工换热器的腐蚀问题及防腐措施［J］.科技资讯，2013，08（8）:103-10.

［4］张建民，李爱玲.化工设备换热器损坏原因与防护措施［J］.设备管理与维修，2013，06（6）:70.