淺析化工設備換熱器的常見腐蝕與防腐

亢凱

（大慶石化公司腈綸廠紡絲聯合車間，黑龍江 大慶 163000）

化工設備的種類有很多，換熱器作為其中的一種，起到了不可或缺的作用，在實際生產中，如果化工設備的溫度過高，就會導致設備的壽命降低或者損壞，換熱器的作用就是通過自身換熱系統，降低化工設備的溫度，使其可以正常的運作。其中，由于化工設備換熱器長期處于溫度過高、工作強度大的環境中，以及人為因素也會對換熱器造成傷害，所以導致換熱器的腐蝕是十分常見的現象。設備一旦腐蝕，不僅降低了工作效率，還有可能帶來一定的安全隱患，給工作人員和企業帶來一定的危險，所以保證化工設備換熱器的正常穩定運轉十分重要，需要有關人員的高度重視，保障我國化工領域穩定發展。

1 化工設備換熱器的常見腐蝕類別

1.1 換熱器表面物理磨損腐蝕

在實際化工生產過程中，化工設備換熱器的構件幾乎都是金屬的，金屬的硬度高、剛性大，且運動速度高，金屬零件之間很容易發生碰撞，導致零件的表面發生刮碰、磨痕等，這種腐蝕稱為換熱器表面物理磨損腐蝕。氣體、固體顆粒、液體等都是可能會造成物理磨損腐蝕的介質，但是簡單來說，換熱器表面物理磨損腐蝕是由于高速運動的介質對換熱器的不斷摩擦以及金屬零件的暴露區域受到的腐蝕的共同影響，在換熱器的第一層保護介質被磨損后，第二層介質很容易會受到更多因素的影響，給設備帶來進一步的腐蝕。

由于表面物理腐蝕過于常見，我國的各行各業開始逐漸意識到問題的嚴重性，在設計換熱器零件的過程中，會采取一定的措施，防止介質進入換熱器內部。

1.2 換熱器應力腐蝕

應力出現在接觸表面，通常分為外加應力以及殘余應力，應力的作用對于換熱器來說是致命的，應力容易造成金屬零件的斷裂，一個金屬零件的斷裂可能會導致整個換熱器處于癱瘓狀態。目前來說，常見的應力腐蝕類別分為陽極溶解應力腐蝕以及氫致開裂應力腐蝕等，所以在實際生產中，應力的作用結合介質的腐蝕作用，會造成換熱器表面的一層氧化膜被干擾最后消失，氧化膜消失后，被破壞的材料和未被破壞的材料將會形成電池的陰陽兩極，電子高速流動，導致金屬零件的壽命繼續縮短，原電池的形成，可能會造成零件逐漸溶解成液體，造成極大的安全隱患。

1.3 換熱器電化學腐蝕

換熱器在高速工作中，其內部流動的液體分子將會處于不斷的運動中，防止流體的沉降，但是長期的工作，仍會有一部分的分子產生沉降，并且分子是處于不斷運動中的，工作量少的區域將會產生更多的沉降。受到換熱器內部工作原理的影響，經常使用的部分沉降較少，工作量小的地方沉降多，這種沉降物不均勻的分布，會形成一定的縫隙和間距，導致縫隙之間的含氧量不同，并且由于換熱器內部的空氣流通，會引起縫隙之間產生電化學腐蝕，不僅如此，由于縫隙附近的電化學反應速度不同，所以產生的腐蝕面積進一步擴大。

2 化工設備換熱器防腐措施

2.1 增加防護層，涂刷涂料

針對于各種類型的腐蝕，都可以采用增加防護層、涂刷涂料的方式進行防腐，使得腐蝕介質和換熱器的金屬零件之間產生隔離層，常見的防腐涂料可以分為重防腐涂料、防溶劑涂料、高溫涂料、防油腐蝕涂料等，可以有效的進行防腐。在實際的化工生產過程中，要結合實際的腐蝕類型，合理的選擇涂料種類，有針對性的解決防腐問題。不僅如此，針對于不同的防腐涂料，不同的生產廠商的產品效果也會有所不同，具有較大的性質差異，并且質量參差不齊。所以，在進行涂料的選取過程中，要對市場進行調研，增加已購買的涂料的質檢次數，針對不符合企業標準的涂料，要采取“堅決不使用”的方式，保證防腐材料的質量。在確保防腐涂料的質量過關后，定期的在換熱器的金屬零件表面刷涂，形成致密的保護膜，避免換熱器金屬零件與可能會導致腐蝕的介質接觸，降低換熱器發生腐蝕的概率，延長換熱器的壽命。

2.2 犧牲陽極的陰極保護法

顧名思義，犧牲陽極的陰極保護法就是通過犧牲原電池的陽極，使得陰極得到保護。由于碳鋼材料是由滲碳體和鐵素體組成的，根據化學周期元素表，碳元素的電子電位比鐵低，所以，可能形成原電池，原電池的陰陽兩極損耗程度是不同的，往往陽極受到的損耗程度高。碳元素作為陰極，鐵元素就成了陽極，但是，防腐的目的是使得鐵元素不受到腐蝕，鐵元素的腐蝕產生了電化學腐蝕，并產生了不可阻止的腐蝕電流。所以，技術人員往往可以采用犧牲陽極的陰極保護法，簡單來說，可以通過在陽極表面刷涂一層電位更低的金屬元素，或者連接一個電位更低的金屬，使得“假陽極”受到腐蝕，陰極得到保護。常見的“假陽極”元素是鋁元素，因為鋁元素較為活潑，且成本低廉。

2.3 定期的人工維修檢查

以上采取的兩種方式是必不可少的，同時，相關工作人員還應該在設備正常的運行中，定期的開展維修檢查工作，根據設備的腐蝕情況，及時的清理腐蝕層，涂刷防護層。這種人工的方式能夠有效的避免換熱器內部的沉淀，延長換熱器壽命，保證機器的運轉效率，提升化工生產的質量。不僅如此，相關監管人員還應制定相應的法律法規和規章制度，定期的對培訓員工進行培訓，防止人為因素導致的換熱器腐蝕，并開展生產安全教育培訓，定期開展團建，讓員工之間互相交流心得，落實賞罰分明制度，對明知故犯的員工予以嚴懲，對于長期工作優秀的員工進行獎勵。領導層應當實行外派，使得企業員工能夠外出學習其他企業的先進技術，貫徹落實防腐理念、積極工作、與時俱進、不斷創新、不斷學習，從而提升自身的專業素質水平和綜合素質能力，使得防腐理念落實到每一位員工身上，保障企業的穩定發展。

3 結語

綜上所述，我國的化工領域出現的換熱器腐蝕問題需要引起相關從業人員的重視，并結合實際情況，針對于具體的腐蝕類型，選擇合適的防腐手段，科學的防腐手段是化工企業能夠順利生產運營的前提，直接關系到企業的實際利益。所以，工作人員要設法提升換熱器的使用壽命，提升換熱器的效率和質量，并根據企業過去的防腐經驗，提升化工設備換熱器的防腐效率，定期的對腐蝕類型進行總結和分類，并定期的總結經驗，提升化工企業的經濟效益和社會效益，保障我國化工領域長期、穩定、健康發展。