江南容器:淺談螺旋板式換熱器的腐蝕與防護

 

螺旋板式換熱器在煉油工業(yè)中的應(yīng)用是十分廣泛的,其重要性也是顯而宜見的,換熱設(shè)備利用率的高低直接影響到煉油工藝的效率以及成本的費用問題。據(jù)統(tǒng)計螺旋板式換熱器在化工建設(shè)中約占投資的1/5,因此,螺旋板式換熱器的利用率及壽命是值得研究的重要問題。由螺旋板式換熱器的損壞原因來看,腐蝕是一個十分重要的原因,而且螺旋板式換熱器的腐蝕是大量的普遍存在的,能夠解決好腐蝕問題,就等于解決了螺旋板式換熱器損壞的根本。要想防止螺旋板式換熱器的腐蝕,就得弄清楚腐蝕的根源,現(xiàn)就螺旋板式換熱器的腐蝕的原因從以下幾方面進行討論。 

 

1·螺旋板式換熱器的用材的選擇 使用何種材料的決定因素是其經(jīng)濟性,管子材料有不銹鋼,銅鎳合金,鎳基合金,鈦和鋯等,除了工業(yè)上不能使用焊接管的情況以外都使用了焊接管,耐蝕材料僅用于管程,殼程材料是碳鋼。 無錫東進生產(chǎn)螺旋板螺旋板式換熱器,價格實惠,耐腐蝕性好!

 

2·螺旋板式換熱器的金屬腐蝕 

 

2.1 金屬腐蝕的原理 金屬腐蝕是指在周圍介質(zhì)的化學或電化學的作用下,并且經(jīng)常是在和物理、機械或生物學因素的共同作用下金屬產(chǎn)生的破壞,也即金屬在它所處環(huán)境的作用下所產(chǎn)生破壞。 

 

2.2 螺旋板式換熱器幾種常見的腐蝕破壞類型 

 

2.2.1 均勻腐蝕 在整個暴露于介質(zhì)的表面上,或者在較大的面積上產(chǎn)生的,宏觀上均勻的腐蝕破壞叫均勻腐蝕。 

 

2.2.2 接觸腐蝕 兩種電位不同的金屬或合金互相接觸,并浸于電解質(zhì)溶解質(zhì)溶液中,它們之間就有電流通過,電位正的金屬腐蝕速度降低,電位負的金屬腐蝕速度增加。 

 

2.2.3 選擇性腐蝕 合金中某一元素由于腐蝕,優(yōu)先進入介質(zhì)的現(xiàn)象稱為選擇性腐蝕。 

 

2.2.4 孔蝕 集中在金屬表面?zhèn)€別小點上深度較大的腐蝕稱為孔蝕,或稱小孔腐蝕、點蝕。 

 

2.2.5 縫隙腐蝕 在金屬表面的縫隙和被覆蓋的部位會產(chǎn)生劇烈的縫隙腐蝕。 

 

2.2.6 沖刷腐蝕 沖刷腐蝕是由于介質(zhì)和金屬表面之間的相對運動而使腐蝕過程加速的一種腐蝕。 

 

2.2.7 晶間腐蝕 晶間腐蝕是優(yōu)先腐蝕金屬或合金的晶界和晶界附近區(qū)域,而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕。 

 

2.2.8 應(yīng)力腐蝕破裂(SCC)和腐蝕疲勞SCC是在一定的金屬一介質(zhì)體系內(nèi),由于腐蝕和拉應(yīng)力的共同作用造成的材料斷裂。 

 

2.2.9 氫破壞 金屬在電解質(zhì)溶液中,由于腐蝕、酸洗、陰極保護或電鍍,可以產(chǎn)生因滲氫而引起的破壞。 

 

3·冷卻介質(zhì)對金屬腐蝕的影響 工業(yè)上使用最多的冷卻介質(zhì)是各種天然水。

 

影響金屬腐蝕的因素很多,主要的幾個因素及其對幾種常用金屬的影響: 螺旋板式螺旋板式換熱器是無錫東進化工的主要產(chǎn)品之一,質(zhì)量好,價格實惠!

 

3.1 溶解氧 水中的溶解氧是參加陰極過程的氧化劑,因此它一般促進腐蝕。當水中氧的濃度不均勻時,將形成氧的濃差電池,造成局部腐蝕。對碳鋼、低合金鋼、銅合金和某些牌號的不銹鋼而言,熔解氧是影響它們在水中腐蝕行為的最重要因素。 

 

3.2 其他溶解氣體 在水中無氧時CO2將導(dǎo)致銅和鋼的腐蝕,但不促進鋁的腐蝕。微量的氨腐蝕銅合金,但對鋁和鋼沒有影響。H2S促進銅和鋼的腐蝕,但對鋁無影響。SO2降低了水的pH值,增加了水對金屬的腐蝕性。 

 

3.3 硬度 一般說來,淡水的硬度增高對銅、鋅、鉛和鋼等金屬的腐蝕減小。非常軟的水腐蝕性很強,在這種水中,不宜用銅、鉛、鋅。相反,鉛在軟水中耐蝕,在硬度高的水中產(chǎn)生孔蝕。 

 

3.4 pH值 鋼在pH>11的水中腐蝕較小,pH<7時腐蝕增大。 

 

3.5 離子的影響 氯離子可以破壞不銹鋼等鈍化金屬的表面,誘發(fā)孔蝕或SCC。 

 

3.6 垢的影響 淡水中的CaCO3垢。CaCO3垢層對傳熱不利,但是有利于防止腐蝕。 

 

4·傳熱過程對腐蝕的影響 金屬在有傳熱和沒有傳熱的條件下,腐蝕行為是不相同的。一般說來,傳熱使金屬的腐蝕加劇,特別是在有沸騰、汽化或過熱的條件下更明顯。在不同介質(zhì)中,或?qū)Σ煌慕饘?傳熱的影響也不相同。 

 

5·防腐方法 知道了螺旋板式換熱器各種腐蝕的原因,合理的選擇防腐措施,才能達到高效利用設(shè)備的目的。針對以上討論的有關(guān)腐蝕情況,提出以下防腐方法:

 

這里主要介紹緩蝕劑,電化學保護。 

 

①緩蝕劑 以鉻酸鹽為主要成分的緩蝕劑是冷卻水系統(tǒng)常用的,鉻酸根離子是一種陽極(過程)抑制劑,當它與合適的陰極抑制劑組合時,能得到令人滿意而又經(jīng)濟的防腐蝕效果。 鉻酸鹽-鋅--聚磷酸鹽:聚磷酸鹽的使用是由于它是具有清潔金屬表面的作用,有緩蝕能力,聚磷酸鹽可以部分轉(zhuǎn)成正磷酸鹽,它們也可以同鈣生成大的膠體陽離子,抑制陰極過程。 鉻酸鹽-鋅--膦酸鹽:這種方法用膦酸鈉代替聚磷酸鹽外與上一種方法相似,氨基甲叉磷酸鹽也可以用于比為聚磷酸鹽所規(guī)定的pH值要高的場合。氨基甲叉膦酸鹽可以防止水垢,即使pH值為9也能控制鈣鹽的沉淀。 鉻酸鹽-鋅--水解的聚丙烯酰胺:由于陽離子型共聚物水解的聚丙烯酰胺的分散作用,能夠防止或抑制水垢成污垢的產(chǎn)生。 

 

②電化學保護 采用陰極保護和陽極保護。陰極保護是利用外加直流電源,使金屬表面變?yōu)殛帢O而達到保護,此法耗電量大,費用高。陽極保護是把保護的螺旋板式換熱器接以外加電源的陽極,使金屬表面生成鈍化膜,從而得到保護。