关于化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

(整期优先)网络出版时间:2023-07-12
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关于化工设备换热器的常见腐蚀与防腐

席伶俐

浙江省特种设备科学研究院   浙江杭州   310020

摘   要:随着我国科学技术水平的不断提升,越来越多的行业得到了更好的发展途径。换热器是化工企业生产过程中常见的设备类型,作用在于能够将热量传递至冷流体,让正在运行的化工设备可以保持在符合生产和安全需求的温度区间,以便开展后续的生产环节之外,对于车间员工以及化工企业的安全和都做出了保障。在我国目前的化工生产环境中,还存在着一些没有及时处理的污垢,而且当设备处于长时间运转的时候,换热器的状态也会随之下降,造成一定程度的腐蚀情况,这对于化工设备的正常运转以及厂家的发展都会产生负面影响,因此需要科学合理防腐手段,处理好设备换热器受损的问题。文章将会对化工设备换热器常见的腐蚀情况进行分析,并根据目前发现的问题提出针对性的防腐措施,为我国化工行业的经济发展创造良好条件。

关键词:化工设备;换热器腐蚀;防腐措施;

在我国很多化工厂家都会使用到换热器,保证其设备可以在生产环境中维持质量和效率。换热器也被称为热交换器,顾名思义可以在设备在高速运转下的高温通过冷凝或者是其他方式带走达到热量交换的效果,但是化工生产的环境一般都较为复杂,长时间的使用以及人为因素都有可能导致换热器产生腐蚀的情况。某些化工产品本身就具有一定的腐蚀性,让换热器在工作的过程中受到严重的威胁,一旦换热器的内壁和外壳被腐蚀穿透,就会出现管束泄露甚至是爆炸事故的发生,不仅会让化工设备的正常运转受到一定的影响,还有可能影响到工作人员的人身安全。化工厂区生产环境以及产品本身的特殊性,会让换热器长期处于物理和化学性质都差距比较大的状态下,对于换热器的质量有一定程度的损伤,其中大部分损坏的原因都是由于腐蚀造成的。一般换热器的材质都是金属,其化学性质和周围高温高压的环境都是换热器被腐蚀的基本条件,因此需要相关部门加强防腐措施的落实,保障换热器质量的同时保证化工生产的安全。

一、化工设备换热器的常见腐蚀情况

电化学腐蚀是化工设备换热器使用过程中常见的腐蚀情况,这是换热器使用时受到了化学原材料的影响,当化学介质在停留在换热器内部的时候,其产生的沉淀物会让管道表面出现腐蚀的情况,严重的还会有裂纹出现。裂纹内外的氧气差异会使换热器出现电化学腐蚀现象,造成短时间内的大面积腐蚀。在化工设备运行期间,由于换热器表面会有凹凸不平的情况,加上内部的水铁含量较高,会让设备无法顺畅运转,进而造成换热器腐蚀情况的加剧。

化工设备换热器在传递热量的过程中,大部分会使用水作为热量的载体完成设备换热的工作,但是水本身的PH值很容易受到不同离子的影响,处于比较不稳定的状态。例如水和铁离子的中和作用、与氧化物的溶解作用等等,在这个过程中换热器还会受到水中阴离子的影响,造成化学腐蚀的现象。除此之外,水在不同温度和不同状态下对于换热器管道的冲击也使腐蚀的情况进一步严重。

化工产业不仅仅生产工业相关的产品,还与人们的日常生活密切相关。根据调查结果显示,我国化工行业总产值占全国GDP的15.2%,占全球化工产值的40%,居世界第一,因此化工行业的生产水平与国家发展有着很深的影响。近年来,各行各业都将面临复兴,化工企业的生产任务也逐年加强,使得化工设备的运转时间也随之加强。在化工设备长期超负荷运作的过程中换热器的磨损十分严重,有一些甚至已经到了即将破裂的程度。再加上有些设备维修人员换热器的保养维护意识不够,设备的检修管理制度也尚不明确,没有在规定的周期内落实反腐措施,导致了换热器磨损的不断加重,不仅影响到了正常的生产工作,也会对化工企业的发展造成影响。

二、化工设备换热器的常见防腐措施

在目前化工设备换热器常见的腐蚀情况中,比较常见的原因换热器金属表面与外界的环境没有做到有效的隔离,因此可以通过给换热器表面加防腐涂料的方式减少换热器的腐蚀几率。在实际的操作中,设备使用电镀、包镀、蒸汽镀以及火焰喷涂的方式在换热器表面加上一层金属涂层,例如镀镍或者是镀锡等让换热器表面可以和介质与环境之间形成有效的屏障,从根本上杜绝腐蚀的可能性。除了金属涂层以外,还可以使用无机物的涂层保护换热器,如CH-784环氧胺基涂料,该物质有着很强的耐酸碱性质,还能隔绝水蒸气和强附着等许多优势,并且在操作上也较为便利。可以先使用喷砂对换热器的表面进行除锈,然后用浸泡的方式上涂层,厚度在80~250μm比较合适,依照最新的化工工艺标准底漆两层,面漆三至四层。喷涂完毕之后等涂层风干再进行二次加热固化,增加涂层的稳定性,防止其在后期的使用过程中不慎脱落。涂层处理完之后还需要安排相应人员进行检查,如发现裂纹或者是漏涂的部分需要在追究责任的同时返工重新喷好涂层,确保防腐措施的效果。

在换热器腐蚀情况中,电化学腐蚀一般分为两种情况,一种是碳素钢的电化学腐蚀,另一种是阴阳电极之间的电流腐蚀。以电流腐蚀的情况来说,出现该问题的本质是由于阴阳极之间摩擦不平衡产生的腐蚀电流,针对该情况进行防腐处理时,应该采取对应的电极电位转化法做出应对。可以将换热器电极电位原位较高的防腐金属置换为电极电位比防腐体较低的金属,再使其与被防腐接触使腐蚀电流传导到低电位的金属中,是一种比较常见牺牲阳极的换热器防腐方法。相较于对化工设备换热器本身进行防腐措施处理的方法之外,化工企业的管理人员还需要从建立完善的管理制度以及检修体系的方式改善目前换热器频繁被腐蚀的情况。我国很多化工企业在生产产品的体系比较完善,但是对于设备的维护和检修还不够严谨和重视。管理层应该从完善制度的角度提升对换热器防腐的重视程度,成立针对换热器防腐工作的检修小组,定期进行防腐措施的检查和维护,并且做好报告和记录,及时上交给领导减少员工不作为情况的发生。

结束语:

综上所述,化工设备换热器常见的腐蚀情况有电化学附属、物理腐蚀等等,不仅会影响到化工生产的正常运行,还有可能造成更加严重的安全事故。因此设备部门必须重视化工设备换热器的防腐处理,针对换热器目前存在的腐蚀情况进行深入研究,通过更加先进的防腐技术保证化工设备换热器工作质量,提升化工生产效率。

参考文献:

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[3]李金鹤,陆佳.化工设备换热器常见腐蚀与防腐措施[J].设备管理与维修,2019(20):34-35.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2019.10D.17.