化工设备换热器的常见腐蚀与防腐
2019-09-11 10:25:46
作者：本网整理 来源：设备管理与防腐
对化工设备中常见的换热器腐蚀与防腐问题进行探讨，重点分析了换热器常见的失效原因，在此基础上总结了换热器腐蚀的防护措施，说明针对不同的原因，需要采取相适应的防腐措施。
1 换热器失效原因
01 换热器表面的腐蚀磨损
腐蚀介质与金属构件的表面，相对运动速度较大，导致构件局部表面遭受严重的腐蚀损坏，这类腐蚀称为磨损腐蚀，简称磨损。造成腐蚀损坏的流动介质，可以是气体、液体或含有固体的颗粒、气泡的气体等。磨损腐蚀，是高速流体对金属表面已经生成的腐蚀产物的机械冲刷作用和新裸露金属表面的腐蚀作用的综合。
02 沉积物引起的电化学腐蚀
当介质流动不均或滞留时，很容易在换热管表面形成沉积物。由于沉积物是不连续不牢固且不均匀的，在某些部位形成了裂缝和间隙，由于缝内外氧的差异而形成了电化学腐蚀。
03 换热管水侧的腐蚀
由于换热器常用水做为热交换介质，因此水的腐蚀不容忽视。水的腐蚀主要是由于水中pH值降低、水汽渗透、溶解氧的存在，以及水中有害的阴离子（Cl-，S2-等）侵蚀，而引起的化学或电化学腐蚀。
2换热器腐蚀防护
01 牺牲阳极保护法
碳素钢的电化学腐蚀。碳素钢在电解质溶液中（例如，水）会形成微电池。碳素钢的基本金相组织为铁素体（Fe）和渗碳体（Fe3C），其中铁素体的电极电位较低，而成为微电池的阳极，渗碳体则成为阴极。
牺牲阳极保护法。发生电化学腐蚀时，阴阳极之间产生腐蚀电流。采用电极电位比被防腐体低的金属并与被防腐体接触，利用低电位金属的腐蚀电流，作为高电位被防腐体的防腐蚀电流，这种防腐蚀方法称为牺牲阳极保护法。
02 换热器防腐涂料及其应用
一层相当薄的金属涂层和无机涂层，能够在金属和环境之间提供有效的屏障，这就是这类涂层的主要作用（除了锌一类的牺牲涂层外）。金属涂层（或称镀层）的施工方法有：电镀、火焰喷涂、包镀、热浸和蒸汽镀。无机涂层的施工方法有：喷涂、渗镀、或化学转化。
03 CH- 784防腐涂料及其应用
CH- 784 防腐涂料试制。CH-784 防腐涂料系环氧胺基涂料，国外为Sakaphen- CH- 784。其特点是：酸碱、耐油、耐水、耐溶剂、耐热、耐磨、导热，抗冲击，坚硬光滑，抗水蒸气，附着力好。热固化型耐温150～200℃，CH- 784 涂料是单包装，施工方便，加热固化，可制成淡色漆。CH- 784 防腐涂料的主要成膜物质是环氧树脂。一般用609 或607 环氧树脂，环氧与胺基树脂成分以7∶3 为佳。
04 施工工艺要求
表面处理，设备喷砂除锈、除油，露出金属本色；涂层厚度———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80～250 μm。漆层过厚，会影响传热，漆膜发脆；施工方式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———底漆 2 层，面漆 4 层，每层厚度 25～40μm；加热方法———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2 h，然后自然降温；漆层质量要求——平整光滑，无麻点、针孔、裂纹、漏涂，厚度均匀。
3 结束语
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。
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