板式换热器的腐蚀分析与控制策略

赵 娜

（大庆油田工程项目管理公司万方工程技术设计院，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

随着当前板式换热应用范围扩大化发展，人们对其中的应用优势也有一定的了解，已经逐渐成为我国各大领域中的重要换热设备，但其在实际运行中会发生各种各样的腐蚀问题，对其正常使用带来很大影响，就此本文对板式换热器的腐蚀分析与控制策略进行探讨，具有一定现实研究意义。

1 板式换热器的腐蚀类型

1.1 均匀腐蚀

均匀腐蚀是板式换热器中比较普遍的腐蚀类型，通常是在板片和介质之间接触部分发生大范围腐蚀，从而使得板片出现比较均匀的变薄情况，最后发生腐蚀损坏[1]。这种类型的腐蚀能够通过预测进行判断，因此其产生的危险性也相对比较小，一般以耐蚀极限、腐蚀率分别为0.1mm/a、0.1～1.0mm/a为标准来确定，若超出标准则判定为发生均匀腐蚀。

1.2 孔蚀

这种局部腐蚀形态比较明显，一般是在板片上出现类似针孔的小洞，其直径通常小于腐蚀深度，小洞腐蚀是由内部开始扩展，逐渐形成不同的小孔，这种小孔具有一定的破坏性，需要提高重视程度，产生这种现象主要有三个因素，分别是材质选择问题，压制过程中表面受到损伤，板片材质中存在卤素离子，由于这种介质本身浓度、PH值等因素造成腐蚀。

1.3 缝隙腐蚀

对于这种类型腐蚀问题，一般发生在板片和密封压紧板两者之间的边缘处位置，因该处存在介质不流动且狭小的缝隙，因缺氧原因产生阳极，导致板式换热器因此发生腐蚀。

1.4 应力腐蚀

所谓应力腐蚀，是因板片剩余应力、外力以及腐蚀三者之间共同作用引发的破裂问题，而且这种破裂问题将会在板片不会发生变形的前提下出现的一种突发性破坏，具有非常大的危害影响。

1.5 磨损与磨振腐蚀

对于磨损腐蚀，主要指的是介质对金属表面同时存在磨损和腐蚀问题，这种类型腐蚀发生位置在板片入口位置或者是导流位置，发生腐蚀的原因在于板片入口位置流速高，呈潮流和涡流的流体形态，从而引发板片遭受腐蚀影响。

对于磨振腐蚀，主要指的是两个互相接触部分共同承受荷载，接触表面因振动和滑动的作用力引发腐蚀问题。腐蚀机理是因磨损作用导致金属表面保护膜发生破坏，使金属处于裸漏状态迅速发生氧化，加速腐蚀速度。

2 板式换热器腐蚀的控制策略

（1）分析材料本身的抗介质腐蚀性能，以此来合理进行板片材料选择，因应用领域比较大，介质类型也比较多，引发的腐蚀类型也呈多样化特征，因此这就根据实际需求，结合各种类型的腐蚀材料来进行板片制作，从整体上来讲，明确所使用的板式换热器材料介质中的成分和杂质，根据实际需求进行材质选择，从根本上实现防腐目的[2]；

（2）对不锈钢板片表面进行钝化处理，通过处理促使板片氧化膜表面形成一种薄且密实的膜，以此起到耐蚀性能。就板式换热器而言，因遭受Cl-离子造成的侵蚀影响导致破坏，将转化膜技术应用其中，具体来讲，对板片表面进行钝化和氧化处理，处理后促使表面处于高氧化价态，之后再对表面进行处理，将其中存在的不稳定价态氧化物进行清除处理并提升其中Mo元素含量，以此提升板片耐腐蚀性；

（3）在对板片成型模设计过程中，可通过剩余应力比较小的结构进行，科学设计板片波纹的断面、高度以及节距，对于断面部分一般采用圆弧过渡。另外，为降低内部剩余应力，可通过整体切边、高频振荡等方式进行解决；

（4）对于板片表面发生划伤问题，应采取抛光的方式处理，板片成型后采用润滑剂涂抹或者是加润滑膜的方式起到减轻板片划痕的作用；

（5）对于板片结构和正常流速部分，通常情况下，板间平均流速为0.2～0.8m/s之间，当流速在0.2m/s以下时，流体无法实现湍流状态下，并产生比较大的死角区域，为此这就需要科学进行流速选择，以此降低板片入口处腐蚀影响；

（6）通过增加板片触点接触率的方式，来起到降低磨振造成的板片触点破坏影响，从而减少板片发生腐蚀几率。

3 结语

综上所述，现阶段，我国板式换热器应用范围越来越广泛，其中的介质也随之多样化发展，因此这就需要相关研究者研究更多能够抗介质腐蚀的板材，以此更好的促使板式换热器发挥其应有的价值。