换热器防腐原因及处理方法.docx

换热器防腐换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设 备，在生产中占有重要地位。换热器机组腐蚀是化工生产中一个 常见的问题，如何有效预防腐蚀显得很重要。换热器机组腐蚀的常见现象一.金属腐蚀的本质在自然界中大多数金属常以矿石的形式，即金属化合物 的形式存在，而腐蚀则是一种金属回复到自然状态的过 程。例如，铁在自然界中大多为赤铁矿（主要成分为 Fe2O3）,而铁的腐蚀产物一铁锈主要成分也是Fe2O3, 如图（1）所示，铁的腐蚀过程正是回复到它的自然状态一 矿石的过程。因此，金属腐蚀的本质就是在一定的环境中金属经过反 应回复到化合物状态的过程。二.金属腐蚀的类型1 .化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损 耗的过程。2 .电化学腐蚀而金属表面与电解质溶液因发生电化学作用而产生的电 化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀。电化学腐蚀通常又 以应力腐蚀破裂、点蚀（小孔腐蚀）、缝隙腐蚀等局部腐 蚀的形式出现。制冷机组换热器管产生腐蚀的原因与水质不纯、大气对水的污染、管内壁面状况以及水流 速大小等因素均有着密切关系。由于管内壁结垢附着物 （氧化铁.钙盐沉积物.污泥物等）的存在，经常出现管 内壁的局部侵蚀和点蚀。一、水侧管内壁的局部侵蚀当含有污物、空气（大气中溶入了 SO2）.亚硫酸气的冷 水（或冷却水）急速流过金属管内时，会冲破管内表面上 的一层耐腐蚀保护膜。在管保护膜剥离的表面，由于金 属离子浓度差，形成阳极（金属离子少的部位）和阴极（金 属离子多的部位）的电化学腐蚀，产生此种腐蚀的管内表 面上会呈现鱼鳞坑凹状并带有细小斑点。二.水侧管内壁的点蚀和孔蚀换热器管水侧的腐蚀多是在水垢或其他附着物不均匀覆 盖的情况下产生的。对铜及其合金，当管内壁表面附有 多孔性的污泥、泥砂时，会造成氧浓度差电池的另一种 电化学腐蚀。例如，当冷水或冷却水中含有O. 1mgL的铜离子时，就 会产生小电池，使铜离子镀在铁上并产生点蚀和孔蚀现 象，即镀铜现象。三、水室侧管板表面的腐蚀换热器位于水室侧管板表面，特别是管四周表面也会产 生电化学腐蚀，这种腐蚀痕迹呈斑块状。四、换热器管应力腐蚀破裂黄铜换热器处于某些环境中（如在水、水蒸汽、大气中）， 在应力状态下可能产生应力腐蚀破裂。应注意的是制冷 剂氨是使铜合金（黄铜和青铜）破裂的腐蚀剂。对黄铜来 说，其耐破裂性能随铜含量的增加而增强。换热器防腐蚀的四大方法一.耐腐蚀材料采用耐蚀材料（如双目不锈钢、哈氏合金、钛、钛合金、 铜等），这些材料耐腐蚀性强，可以提高换热器的使用 寿命，但这些高耐腐蚀性的材料价格昂贵，制造成本高.一次性投入的成本大，企业一般难以接受，推广困难。二、电化学保护法1 .阴极保护利用外加直流电源，使金属表面上的阳极变为阴极而受 到保护。这种方法消耗电量大，费用高，采用极少。2 .阳极保护法把被保护的设备接以外加电源的阳极，使金属表面生成 钝化膜，从而达到保护。碳钢换热器的造价低，但耐腐 蚀性差。通过采用牺牲阳极保护技术可以提高换热器的 使用寿命，但这一技术的保护作用仅限于管子入口处的 有限长度内，管内深处难以实现阴极保护，所以牺牲阳 极保护法在换热器上的应用受到了很大限制。三、添加缓蚀剂发在腐蚀性介质中，加入少量的某些物质，而这些物质能 使金属的腐蚀大大降低，甚至停止，这类物质称为缓蚀 剂。缓蚀剂的加入应以不影响生产工艺和产品质量为原 则。四、防腐蚀涂层法在金属表面，通过一定的涂覆方法，覆盖一层耐腐蚀的 涂料保护层，以避免金属表面与腐蚀介质的直接接触。这种技术方法最为经济有效，最初用于防止气体介质腐 蚀，所用涂料大部分为有机高分子混合物溶液。现在人 们逐渐向防油及防溶剂涂料、高温涂料、重防腐涂料及 特殊环境用涂料方向发展。施工工艺要求表面处理一一设备喷砂除锈、除油，露出金属本色；涂层厚度一一换热器涂层厚度是关键指标，要求既达到 防腐目的，又能满足增热要求，一般涂层厚为80250 m0漆层过厚，会影响传热，漆膜发脆；施工方式一一多为浸泡式或利用换热器本身作壳体，用 泵循环来涂管内壁，管外壁利用浸泡方法；涂层次数一一底漆2层，面漆4层，每层厚度2540m ；加热方法一一涂层表面干后，进烘房加热固化。从80 开始升温，徐徐升高至160 恒温2h,然后自然降温； 漆层质量要求一一平整光滑，无麻点、针孔、裂纹、漏 涂，厚度均匀。所有化工装置中，换热器的腐蚀形态比较接近，因此可 以将腐蚀类型分为：沉积物引起的电化学腐蚀；负荷应 力、热应力引起的应力腐蚀；入口处流速较高磨损腐蚀； 溶解氧腐蚀和材质问题。另外，根据换热器的腐蚀状态、 现场的实际条件，采用不同的防腐措施。