換熱器的腐蝕與防護(hù)

1、 換熱器在石化工業(yè)中的應(yīng)用是十分廣泛, 換熱設(shè)備利用率的高低直接影響生產(chǎn)效率以及成本費(fèi)用問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，換熱器在化工建設(shè)中約占總投資的1/5 , 因此, 換熱器的利用率及壽命是值得研究的重要問題。 由換熱器的損壞原因來看, 腐蝕是一個(gè)十分重要的原因,而且換熱器的腐蝕是大量的普遍存在的, 能夠解決好腐蝕問題, 就等于解決了換熱器損壞的根本。引 言一、換熱器的用材的選擇 換熱器管子材料有不銹鋼, 銅鎳合金, 鎳基合金, 鈦和鋯合金等, 除了工業(yè)上不能使用焊接管的情況以外都使用了焊接管,耐蝕材料僅用于管程, 殼程材料是碳鋼。二、換熱器的金屬腐蝕二、換熱器的電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕是存在最廣泛的一種腐蝕。

2、碳素鋼在電解質(zhì)溶液中(例如水) 會形成微電池,碳素鋼的基本金相組織為鐵素體( Fe) 和滲碳體( Fe3C) ,在電解質(zhì)溶液中就會形成以低電位的鐵素體為陽極,高電位的滲碳體為陰極的腐蝕電池,從而使鋼材受到腐蝕。二、換熱器的電化學(xué)腐蝕三、換熱器幾種常見的腐蝕破壞類型 一、均勻腐蝕 在整個(gè)暴露于介質(zhì)的表面上, 或者在較大的面積上產(chǎn)生的, 宏觀上均勻的腐蝕破壞叫均勻腐蝕。 二、接觸腐蝕 兩種電位不同的金屬或合金互相接觸, 并浸于電解質(zhì)溶解質(zhì)溶液中, 它們之間就有電流通過, 電位正的金屬腐蝕速度降低, 電位負(fù)的金屬腐蝕速度增加。 三、選擇性腐蝕 合金中某一元素由于腐蝕, 優(yōu)先進(jìn)入介質(zhì)的現(xiàn)象稱為選擇性腐

3、蝕。 四、孔蝕 集中在金屬表面?zhèn)€別小點(diǎn)上深度較大的腐蝕稱 為孔蝕, 或稱小孔腐蝕、點(diǎn)蝕。 五、縫隙腐蝕 在金屬表面的縫隙和被覆蓋的部位會產(chǎn)生劇烈 的縫隙腐蝕。 六、沖刷腐蝕 沖刷腐蝕是由于介質(zhì)和金屬表面之間的相對運(yùn) 動而使腐蝕過程加速的一種腐蝕。三、換熱器幾種常見的腐蝕破壞類型三、換熱器幾種常見的腐蝕破壞類型 七、晶間腐蝕 晶間腐蝕是優(yōu)先腐蝕金屬或合金的晶界和晶界附近區(qū)域, 而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕。 八、應(yīng)力腐蝕破裂(SCC) 和腐蝕疲勞 SCC 是一定的金屬在一定的介質(zhì)體系內(nèi), 由于腐蝕和拉應(yīng)力的共同作用造成的材料斷裂。四、冷卻介質(zhì)對金屬腐蝕的影響 工業(yè)上使用最多的冷卻介質(zhì)是各種天然

4、水。影響金屬腐蝕的因素很多, 主要的幾個(gè)因素及其對幾種常用金屬的影響:四、冷卻介質(zhì)對金屬腐蝕的影響1溶解氧水中的溶解氧是參加陰極過程的氧化劑, 因此它一般促進(jìn)腐蝕。當(dāng)水中氧的濃度不均勻時(shí), 將形成氧的濃差電池, 造成局部腐蝕。對碳鋼、低合金鋼、銅合金和某些牌號的不銹鋼而言,溶解氧是影響它們在水中腐蝕行為的最重要因素。四、冷卻介質(zhì)對金屬腐蝕的影響 3淡水的硬度 一般說來, 淡水的硬度增高對銅、鋅、鉛和鋼等金屬的腐蝕減小。 非常軟的水腐蝕性很強(qiáng), 在這種水中, 不宜用銅、鉛、鋅。 鉛在軟水中耐蝕, 在硬度高的水中產(chǎn)生孔蝕。四、冷卻介質(zhì)對金屬腐蝕的影響 4pH 值 鋼在pH 11 的水中腐蝕較小,

5、pH 7 時(shí)腐蝕增大。 5離子的影響 氯離子可以破壞不銹鋼等鈍化金屬的表面, 誘發(fā)孔蝕或SCC。 6垢的影響 淡水中的CaCO 3 垢。CaCO 3 垢層對傳熱不利,但是有利于防止腐蝕。金屬在有傳熱和沒有傳熱的條件下, 腐蝕行為是不相同的。一般說來, 傳熱使金屬的腐蝕加劇, 特別是在有沸騰、汽化或過熱的條件下更明顯。在不同介質(zhì)中, 或?qū)Σ煌慕饘? 傳熱的影響也不相同。 接觸腐蝕 1、選擇在電偶序中盡量靠近的金屬或 合金; 2、避免用小陽極、大陰極的結(jié)構(gòu); 3、加緩蝕劑; 4、陰極保護(hù)。六、防腐方法六、防腐方法 黃銅脫鋅 1、降低介質(zhì)的腐蝕性或陰極保護(hù); 2、使用脫鋅敏感性小的合金。六、防腐方

6、法 沖刷腐蝕 1、合理選材; 2、改善設(shè)計(jì); 3、在承受沖刷的地方 焊一層覆蓋層; 4、陰極保護(hù)。六、防腐方法 氫脆 1、降低酸洗過程中的腐蝕速度; 2、低溫(93 147) 烘烤脫氫; 3、選用對氫脆不敏感的合金; 4、正確施焊, 如使用低氫焊條、焊接時(shí)保證干燥等。七、緩蝕劑 鉻酸鹽鋅磷酸鹽: 這種方法用磷酸鈉代替聚磷酸鹽外與上一種方法相似, 氨基甲叉磷酸鹽也可以用于比為聚磷酸鹽所規(guī)定的pH 值要高的場合。氨基甲叉磷酸鹽可以防止水垢, 即使pH 值為9也能控制鈣鹽的沉淀。 鉻酸鹽鋅水解的聚丙烯酰胺: 由于陽離子型共聚物水解的聚丙烯酰胺的分散作用, 能夠防止或抑制水垢或污垢的產(chǎn)生。八、電化學(xué)保護(hù) 采用陰極保護(hù)和