某石化化肥厂浓硝酸装置采用硝镁法生产浓硝酸，生产能力15万吨/年。硝镁加热器的主要作用是：为浓缩塔提馏段提供热量；脱除硝镁溶液中的硝酸。硝镁加热器为盘管式换热器结构，工作介质：管内为1.0MPa饱和蒸汽；管外为66％左右的硝镁溶液和少量0.1%～1.0％的硝酸。改造前，硝镁加热器腐蚀严重，运行周期短，造成浓硝酸装置能耗、物耗偏高。为此，本文对硝镁加热器的腐蚀情况进行了仔细的分析研究。

一 腐蚀情况及原因分析

从现场情况来看，硝镁加热器腐蚀的部位主要是盘管。加热器盘管材料为奥氏体不锈钢1Crl8Ni9Ti，管束在管板上采用焊接固定。盘管腐蚀主要有：均匀腐蚀。主要发生在靠近硝镁的进口处；应力腐蚀。主要发生在盘管的“U”型弯处、焊口以及直管的薄弱部分；晶间腐蚀。主要发生在焊口附近以及管板孔内。

1均匀腐蚀

硝镁进入硝镁加热器时，HNO3浓度为1.0％左右，经加热脱硝后HNO3浓度降至0.2％左右。在硝镁加热器170℃左右的条件下，0.2%左右的含硝量会对1Crl8Ni9Ti不锈钢造成很快的腐蚀，而在硝镁入口处稀镁含HNO3浓度为1.0％左右，在此处局部发生的腐蚀比较均匀，故称之为均匀腐蚀。

2应力腐蚀

由于生产稀硝酸所用脱盐水中含有C1－，会使不锈钢表面在硝酸溶液中生成的钝化保护膜遭到破坏，从而产生的腐蚀，称之为应力腐蚀。

3晶间腐蚀

晶间腐蚀的原因是晶界贫铬造成的，钢的含铬量≥13％时，其表面能生成一层坚硬可靠的Cr2O3保护膜，对钢材内部起到保护作用，使钢材具有较高的抗腐蚀能力；当含铬量＜13％时，钢材的耐腐蚀能力就会显著下降在焊缝附近，由于焊接时局部受热，致使碳原子在晶界以含铬量很高的碳化物析出，使晶界的含铬量减少，因此在含硝酸的溶液中易发生晶间腐蚀。

二 防止措施

1 均匀腐蚀的防止

从工艺上尽量降低稀酸镁中的HNO3含量。主要从以下预防：防止塔体不正造成塔内偏流；浓缩塔分布器要安装水平，使酸分散均匀，争取在塔内脱硝；控制硝镁加热器液面在盘管以上溢流口以下位置，并加装缓冲挡板；将加热器溢流口提高，使刚进入的硝酸镁溶液尽量晚些接触盘管，即在其与盘管接触前使溶液中的HNO3蒸发掉。

2 应力腐蚀的防止

从工艺上尽量减少C1－的来源，使C1－的浓度降到最低标准。在浓硝酸系统中对各冷却盘管加强查漏、堵漏，避免C1－进入系统；在稀硝酸部分采取分析排C1－的方法，将Cl－浓度高的稀酸排到地下槽中，以降低HNO3溶液中的Cl－浓度。

3 晶间腐蚀的防止

在焊缝区域的晶间腐蚀是由于晶界贫铬造成的。因为焊接时温度高，当钢受热在敏化温度范围（450～850℃），随着时间的延长，其晶界上碳化物的生成总是经过一个逐渐增多，最后完成的一个过程。也就是说，在敏化温度范围内，时间越长，碳化物析出的越多，而碳化物中的碳原子来自晶粒，铬原子来自晶界，所以晶界处含铬量降低，易发生晶间腐蚀。

此外，焊缝区还存在残余应力，是应力腐蚀的一大因素，最后导致破裂。 因此在焊接过程中应做以下改进：

01 将直接焊接法改为先胀后焊的方法，因为直接焊接，管子与管板间有一定间隙，使焊缝的局部温度升得很高，并沿管子传递，使管子的一定区域处于敏化温度，造成晶间腐蚀。而先胀后焊的方法，热源向管板传热且热量散发快，不会造成晶间腐蚀。

02 不准敲打工件，不要在焊缝旁边引弧，以免局部产生塑性变形残余应力或局部受热而出现晶间腐蚀。

03 一般采用直流反极，且电流比低碳钢的电流小（15％～20%）以降低工件受热。

04 焊接速度尽可能高，短弧，不作横向摆动以降低线能量，必要时可以用水加快冷却，以减少在高温区域的停留时间。

采取以上措施后，加热器的使用寿命明显延长。浓硝酸综合能耗由285Kg·Eo/t降至265Kg·Eo/t，硝镁加热器运行周期由原来的1个月延长至6个月，经济效益有了较大提高。