換熱器（英語翻譯：heat?exchanger），是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業部門的通用設備，在生產中占有重要地位。在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等，應用更加廣泛。
催化裂化裝置輕柴油換熱器管束腐蝕和防御
某公司催化裂化裝置的輕柴油換熱器為輕柴油 循環水采暖水換熱器,其相關參數見表1自投產以來,該換熱器管束多次發生腐蝕泄漏,曾多次更換管束材質,直至使用09Ｃｒ2ＡｌＭｏＲＥ材質,但效果并不理想09Ｃｒ2ＡｌＭｏＲＥ管束在使用8個月后,表面已嚴重腐蝕,影響裝置長周期運行筆者對此進行了檢驗分析,并提出了防腐措施,簡述如下
1腐蝕原因
1.1 檢驗分析換熱器管束腐蝕垢樣外觀呈現黑色,無異味,105℃烘干后垢樣表面出現一薄層黃色物,垢樣與換熱管壁結合緊密按相關標準對腐蝕產物進行了檢驗和分析,從定性分析結果看,垢樣中沒有Ｃｌ-,因此不存在Ｃｌ-點蝕垢樣ｐＨ值為5.5～6.0,且均為氫氧化鐵,說明腐蝕產物主要是由粘泥以及垢下鐵細菌產生的換熱器管束腐蝕垢樣定量分析結果見表2由表2看出,垢樣中Ｆｅ2Ｏ3含量占垢樣總量的69.24%,說明垢樣中Ｆｅ2Ｏ3為主要腐蝕產物,鐵的氧化腐蝕是造成該換熱器管束腐蝕的主要原因
1.2 腐蝕原因該換熱器的冷卻水介質走殼程,其流速明顯小于冷卻水介質走管程的水冷器,低流速使得冷卻水介質攜帶的粘泥等雜質容易堆積在設備內形成泥垢,創造了垢下水腐蝕的條件垢下水腐蝕主要是由于冷卻水中的溶解氧在水相與垢相中的含量不同而形成了氧濃差電池所產生的電化學腐蝕通常冷卻水中的氧處于飽和狀態,因此在氧質量分數大的水相中,碳鋼表面為陰極,而在氧質量分數小的垢相中,碳鋼表面為陽極溶解氧的作用是在體系中產生去極化作用,即垢相陽極形成二價鐵離子,而水相陰極形成氫氧根離子,二者化合生成氫氧化亞鐵腐蝕產物溶液中氧含量越高,水垢兩相中質量分數差越大,則陰陽兩極的電位差也越大,越易產生垢下水腐蝕,并向深處發展直至管束穿孔泄漏
2防腐措施
1合理設計流程,減少換熱器中存在的流體滯留區互換換熱器的管殼程,即改為輕柴油介質走殼程,冷卻水介質走管程,增加冷卻水介質流速,減少因介質滯留而造成的泥垢沉積,消除誘發腐蝕的原始環境
2加強水質管理,嚴格控制相關操作指標,以符合工藝規定的要求
3對循環水進行處理,投加復合型配方緩蝕劑阻垢分散劑和殺菌劑的水質穩定劑
對于易產生水腐蝕的其他換熱設備,可以采用陰極保護或犧牲陽極保護法對換熱器的管板管口進行附加保護,降低產生電化學腐蝕的電位差也可以采用表面防腐涂層技術,使基體碳鋼材料與冷卻水隔離,避免產生腐蝕另外,應對不銹鋼材質的冷卻器進行焊后處理,對不銹鋼材質的管束或管板焊接后進行局部固溶處理同時對焊接后的不銹鋼焊縫用酸洗膏和鈍化膏進行酸洗鈍化,避免產生不銹鋼應力腐蝕
3結語
采用文中防腐措施后繼續使用已腐蝕的管束,運行6個月后檢查,管束腐蝕未加重,說明措施得當垢下水腐蝕是煉油裝置中常見的腐蝕問題,通過單一提升材質等級并不一定能達到理想效果今后可以通過消除設計制造缺陷加強工藝管理和加強水質管理等辦法,從根本上避免腐蝕的發生
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