探究化工設備換熱器的常見腐蝕與防腐

馬鋒

摘要：隨著我國科學技術不斷發展，當今化工生產對換熱器的生產水平要求也越來越高，但依然會受到腐蝕影響。腐蝕的種類有很多，大體上可以分為三類腐蝕形態，包括應力腐蝕、水質腐蝕、電化學腐蝕。由于不同的腐蝕類型機理不同，因此在防腐措施上也不盡相同，需要針對性采取防腐措施，從而保證換熱器的正常運行。這就需要對換熱器常見腐蝕進行研究，并采用科學的防腐措施，保證化工生產效率和安全。

關鍵詞：化工設備;換熱器;腐蝕;防腐措施

化工設備換熱器出現故障時，會對運行的工作造成一定的影響。隨著我國市場生產水平的不斷提升，化工設備換熱器在各行各業中起到非常重要的作用，同時也換熱器的維修工作也十分重要。因此，本文針對換熱器在運用過程中出現的一系列問題進行分析，并提出相對應的解決方法。

1化工設備換熱器腐蝕問題

1.1化工設備換熱器表面磨損造成的腐蝕

在化工設備換熱器工作運行過程當中，當內部介質高速運動時，換熱器的金屬部件將長期受到腐蝕，從而導致換熱器內側出現表面腐蝕的情況。這種情況的產生主要是由于介質在化工設備換熱器當中高速運轉所形成的現象。并且介質的大小的不同，也會造成化工設備換熱器表面腐蝕的程度也是不同的。

1.2水質問題引起的腐蝕

化工設備換熱器在進行化工生產操作的時候，造成換熱器腐蝕的原因就是水質問題所引起的。因此，需要化工企業換熱設備操作人員對此進行格外重視。水質問題引起的腐蝕問題，主要是由于當水介質進入換熱器之后，因為不能滿足水介質的要求所引起的腐蝕現象。當水介質的pH值過低的時候，水介質中的溶解氧含量太高，從而使得水介質與其他物質發生化學反應，造成化工設備換熱器腐蝕。因此，化工企業在對換熱器進行使用時，需要對強化對于化工企業換熱器材質的選擇。化工企業可以選擇一些耐酸或者是抗離子腐蝕的一些材質，從而提升化工企業換熱器的耐腐蝕性能。

1.3換熱器的表面磨損造成的腐蝕

在換熱器運行的時候，內部介質高速運動時對換熱器的金屬部件會造成長期的磨蝕，長期的作用下就會導致換熱器內側表面出現腐蝕情況。這種腐蝕的出現根本原因是由于介質的高速運動造成的，但是根據介質中固體顆粒的形狀以及顆粒直徑的大小不同造成的腐蝕情況也不同。

2換熱器的防腐措施

2.1防腐涂料

防腐涂層方案是應用作為普遍、適用性最強的方法，在金屬表面上覆蓋一層無機涂層或金屬涂層，可以隔離金屬和腐蝕物。主要的油漆類型見表1.金屬涂層的應用方法包括電鍍、包鍍、火焰噴涂、熱浸等;無機涂層主要包括噴涂、化學轉化、滲鍍等。在噴涂完成之后可以在高溫下烘烤，牢牢的粘附在金屬表面上。金屬涂層具有可變形的優勢，無極涂層很脆弱，不耐彎折。并且涂層不得出現孔洞或裂痕，否則暴漏部分會成為重點腐蝕區。

紅丹環氧作為主要的防銹涂料，該涂料具有防銹性能好的優勢，可以曾受大部分酸堿介質，耐高溫，具有良好的機械性、硬度、附著力、耐摩擦里。所以對于介質中的雜質可以有效保護金屬表面，水垢等聚集物也難以附著，在介質流動力驅動下會被水流帶走。并且紅丹環氧涂料當中含有金屬元素，可以快速導熱，漆層厚度僅為80=250?m，不生銹、不結垢，表面光滑可以保證水體流速，保證換熱效果。聚氨酯（聚氨基甲酸脂漆）作為用量最大的底漆和面漆，聚氨酯的漆膜十分強韌、富有光澤、較強的附著力、耐水磨、耐腐蝕。聚氨酯漆可以在高聚物分子之間形成閉環氫鍵，在外力作用下，氫鍵可以分離吸收外部能量。在外力去除之后再次形成氫鍵，這樣反復的氫鍵裂開、形成，讓聚氨酯漆具有高度耐磨性能。相比其他的面漆、底漆，在相同硬度條件下，受到氫鍵的影響，有效提升聚氨酯漆斷裂伸長率。并且聚氨酯能高溫烘干，十分適用于反應器應用中，施工方面也更優于普通烘烤防腐漆。而過氯乙烯也是一種常見的底漆和面漆，采用了高分子合成技術，具有防水、防潮、防霉等作用。過氯乙烯涂料在45℃以下，對濃度在90%以下的硫酸和50%以下的硝酸及各種濃度的鹽酸、堿、一些鹽類的水溶液、海水、汽油、礦物油、潤滑油、醇類等多種有機化合物均具有抗腐蝕性。

實施流程為：（1）設備噴砂除銹、除油，露出金屬本體;（2）底材溫度低于露點3℃或空氣濕度高于85%時，不宜施工;（3）嚴格控制換熱器的噴涂指標，不僅要能夠達到防腐的目標，同時也要滿足增熱的要求，涂層厚度控制在80-250?m內，如果涂層厚度較大，會影響換熱器的導熱率，涂層也變得更加脆弱;（4）實施方法可以采用浸泡方法，也可以利用換熱器自身作為殼體，管道內壁使用泵循環噴涂、管道外壁采用浸泡方法;（5）涂層當中，底漆為2層、面漆為4層，每層厚度控制在25-40?m即可;（6）在施工完畢后，減少噴涂表面是否光滑、有無孔隙、裂縫等，保證厚度均勻，符合標準之后即可投入使用。

2.2陽極犧牲保護措施

碳鋼換熱器在內部介質電解液環境當中，非常容易產生微電池反應。依據微電池反應的基本原理可以知道，當碳鋼換熱器中的鐵元素成為微電池陽極的時候，更加容易產生微電池反應，碳成為微型電池的陰極。為了防止化工換熱器設備金屬表面的腐蝕，將一些低電位的金屬附著在化工換熱器設備的金屬表面上。可以將金屬在微電池的陰極上進行連接，使得化工設備換熱器的表面失去微電池反應，從而對換熱器起到很好的防腐作用。對于化工企業換熱器設備防腐工作當中，化工企業經常使用犧牲陽極防腐措施進行換熱器防腐工作。因此，在對于換熱器金屬保護的選擇上，化工企業可以根據經濟性與效果性進行考慮，一般情況下，化工企業可以選擇鋅作為換熱器的保護金屬。

2.4運用防腐涂層

防腐涂料廣泛應用于各行業的防腐工作中。防腐涂料在實際防腐工作中起到了很好的防腐作用。防腐涂料也廣泛應用于化工企業換熱器設備的防腐工作中。

化工企業換熱器設備常使用CH-784環氧氨基涂料。該涂料具有良好的防腐性能，可在高溫、高pH值等介質中使用，達到良好的防腐效果。由于CH-784環氧氨基涂料的表面十分光滑，并且與換熱器中的相關介質摩擦率較小，同時對于換熱器的磨損概率比較小，從而對于化工企業換熱器的腐蝕防護起著重要的作用。

2.5定期保養

對于換熱器來說，無論是采用哪種防腐方法，其都存在著一定的腐蝕幾率，所以要定期展開設備保養工作。根據換熱器實際的應用情況對其進行清洗，盡可能不采用化學清洗方法，避免換熱器內部產生化學殘留腐蝕。同時還要對換熱器進行定期檢查，包括運行溫度、介質流速等，避免溫度過高、介質流速過快加速腐蝕，如果遇到問題需要盡快處理。

結論

綜上所述，換熱器是化工生產中非常重要的設備，做好其防腐工作可以有效地提高化工生產的效率，保證化工生產的安全、穩定進行。換熱器作為化工廠常見的生產設備，針對其腐蝕問題，必須要明確常見的腐蝕機理，并積極采用防腐技術保護金屬構件，采用安全、有效、可行的防腐措施，定期對換熱器設備進行維護，這樣才能夠保證換熱器的運行效率和安全。

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