化工設(shè)備換熱器的常見腐蝕與防腐

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對(duì)化工設(shè)備中常見的換熱器腐蝕與防腐問題進(jìn)行探討，重點(diǎn)分析了換熱器常見的失效原因，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了換熱器腐蝕的防護(hù)措施，說明針對(duì)不同的原因，需要采取相適應(yīng)的防腐措施。

1 換熱器失效原因

 

01 換熱器表面的腐蝕磨損

 

腐蝕介質(zhì)與金屬構(gòu)件的表面，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較大，導(dǎo)致構(gòu)件局部表面遭受嚴(yán)重的腐蝕損壞，這類腐蝕稱為磨損腐蝕，簡稱磨損。造成腐蝕損壞的流動(dòng)介質(zhì)，可以是氣體、液體或含有固體的顆粒、氣泡的氣體等。磨損腐蝕，是高速流體對(duì)金屬表面已經(jīng)生成的腐蝕產(chǎn)物的機(jī)械沖刷作用和新裸露金屬表面的腐蝕作用的綜合。

 

02 沉積物引起的電化學(xué)腐蝕

 

當(dāng)介質(zhì)流動(dòng)不均或滯留時(shí)，很容易在換熱管表面形成沉積物。由于沉積物是不連續(xù)不牢固且不均勻的，在某些部位形成了裂縫和間隙，由于縫內(nèi)外氧的差異而形成了電化學(xué)腐蝕。

 

03 換熱管水側(cè)的腐蝕

 

由于換熱器常用水做為熱交換介質(zhì)，因此水的腐蝕不容忽視。水的腐蝕主要是由于水中pH值降低、水汽滲透、溶解氧的存在，以及水中有害的陰離子（Cl-，S2-等）侵蝕，而引起的化學(xué)或電化學(xué)腐蝕。

2換熱器腐蝕防護(hù)

 

01 犧牲陽極保護(hù)法

 

碳素鋼的電化學(xué)腐蝕。碳素鋼在電解質(zhì)溶液中（例如，水）會(huì)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），其中鐵素體的電極電位較低，而成為微電池的陽極，滲碳體則成為陰極。

犧牲陽極保護(hù)法。發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，陰陽極之間產(chǎn)生腐蝕電流。采用電極電位比被防腐體低的金屬并與被防腐體接觸，利用低電位金屬的腐蝕電流，作為高電位被防腐體的防腐蝕電流，這種防腐蝕方法稱為犧牲陽極保護(hù)法。

02 換熱器防腐涂料及其應(yīng)用

 

一層相當(dāng)薄的金屬涂層和無機(jī)涂層，能夠在金屬和環(huán)境之間提供有效的屏障，這就是這類涂層的主要作用（除了鋅一類的犧牲涂層外）。金屬涂層（或稱鍍層）的施工方法有：電鍍、火焰噴涂、包鍍、熱浸和蒸汽鍍。無機(jī)涂層的施工方法有：噴涂、滲鍍、或化學(xué)轉(zhuǎn)化。

03 CH- 784防腐涂料及其應(yīng)用

 

CH- 784 防腐涂料試制。CH-784 防腐涂料系環(huán)氧胺基涂料，國外為Sakaphen- CH- 784。其特點(diǎn)是：酸堿、耐油、耐水、耐溶劑、耐熱、耐磨、導(dǎo)熱，抗沖擊，堅(jiān)硬光滑，抗水蒸氣，附著力好。熱固化型耐溫150～200℃，CH- 784 涂料是單包裝，施工方便，加熱固化，可制成淡色漆。CH- 784 防腐涂料的主要成膜物質(zhì)是環(huán)氧樹脂。一般用609 或607 環(huán)氧樹脂，環(huán)氧與胺基樹脂成分以7∶3 為佳。

04 施工工藝要求

 

表面處理，設(shè)備噴砂除銹、除油，露出金屬本色；涂層厚度———換熱器涂層厚度是關(guān)鍵指標(biāo)，要求既達(dá)到防腐目的，又能滿足增熱要求，一般涂層厚為80～250 μm。漆層過厚，會(huì)影響傳熱，漆膜發(fā)脆；施工方式多為浸泡式或利用換熱器本身作殼體，用泵循環(huán)來涂管內(nèi)壁，管外壁利用浸泡方法；涂層次數(shù)———底漆 2 層，面漆 4 層，每層厚度 25～40μm；加熱方法———涂層表面干后，進(jìn)烘房加熱固化。從80 ℃開始升溫，徐徐升高至160 ℃恒溫2 h，然后自然降溫；漆層質(zhì)量要求——平整光滑，無麻點(diǎn)、針孔、裂紋、漏涂，厚度均勻。

3 結(jié)束語

 

所有化工裝置中，換熱器的腐蝕形態(tài)比較接近，因此可以將腐蝕類型分為：沉積物引起的電化學(xué)腐蝕；負(fù)荷應(yīng)力、熱應(yīng)力引起的應(yīng)力腐蝕；入口處流速較高磨損腐蝕；溶解氧腐蝕和材質(zhì)問題。另外，根據(jù)換熱器的腐蝕狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，采用不同的防腐措施。

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