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)計換熱器在化工建設(shè)中約占投資的1/5,因此,換熱器的利用率及壽命是值得研究的重要問題。由換熱器的損壞原因來看,腐蝕是一個十分重要的原因,而且換熱器的腐蝕是大量的普遍存在的,能夠解決好腐蝕問題,就等于解決了換熱器損壞的本。要想防止換熱器的腐蝕,就得弄清楚腐蝕的根源,現(xiàn)就換熱器的腐蝕的原因從以下幾方面進行討論。
1•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。
2•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(xué)或電化學(xué)的作用下,并且經(jīng)常是在和物理、機械或生物學(xué)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 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zui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:
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(dāng)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zui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?/span>,傳熱的影響也不相同。
5•防腐方法
知道了換熱器各種腐蝕的原因,合理的選擇防腐措施,才能達到利用設(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—高分子材料
美國安耐康作ENECON為高分子聚合材料的行業(yè)，在提高液體流系統(tǒng)性能及延長工廠壽命等關(guān)鍵領(lǐng)域有著zui出色的表現(xiàn)。我們提供世界的修補和防護技術(shù)，應(yīng)對來自侵蝕、腐蝕、磨損、沖擊、化學(xué)腐蝕、液體靜壓以及礦物垢堆積等對設(shè)備和建筑造成的損壞。
1、高分子產(chǎn)品可用于修復(fù)修補和處理磨損、汽蝕、銹蝕、沖蝕、機械磨損、配合間隙不當(dāng)、變形、裂紋、孔洞、滲漏等各種缺陷和故障。
2、高分子產(chǎn)品以高分子材料，但其特殊的配方使它具有很好的物理機械性能和抗腐蝕、耐磨損、抗高溫性能。
3、 產(chǎn)品系列化，應(yīng)用范圍廣泛，適用于所有工業(yè)設(shè)備、機械、管道、結(jié)構(gòu)和建筑。適應(yīng)修復(fù)各種基材上存在的缺陷，如鋼鐵、有色金屬、橡膠、塑料、陶瓷、水泥制品等等。因此被廣泛應(yīng)用于石油化工、船舶、電力、水處理、礦山、冶金、造紙、釀造、公路道路、工業(yè)和民用建筑等行業(yè)和領(lǐng)域。
4、高分子 產(chǎn)品中既有用于發(fā)現(xiàn)缺陷后進行修復(fù)修補的材料，也有用于防止缺陷（特別是腐蝕、氣蝕、磨損等）發(fā)生的材料。
5、 既可修復(fù)、修補、成形形狀復(fù)雜的曲面，也可在修復(fù)后進行機械加工，保證修復(fù)部位的精度要求。
6、 施工完全現(xiàn)場化，無需遠距離搬送設(shè)備或零部件。
7、不需要特殊的設(shè)備和工具即可施工，非專業(yè)人員只要嚴格按提供的施工工藝方案操作，也保證能成功。
8、 施工中不需要動火，適用于易燃易爆場合，防止因熱應(yīng)力給機械設(shè)備、零部件帶來熱變形或傷害。
9、施工時間可控制，既適用于修復(fù)大面積缺陷的多種材料，也有可用于局部小面積緊急修補快速固化的材料。
10、直接費用低，而zui顯著的是它給用戶帶來的間接效益，如節(jié)能、增效，大大減少停機時間，甚至可以不中斷正常生產(chǎn)，降低對零配件的需求，減少零配件庫存等等。
ENECON 擁有七大系列24款產(chǎn)品：
金覆家族系列：
◆金覆DA耐固合金 ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆SA速凝合金 ◆金覆CP+瓷釉合金
◆金覆QS超速凝合金 ◆金覆CBX瓷釉合金
◆金覆CP+AC瓷釉合金 ◆金覆DW耐久碳纖
◆金覆CL+AC瓷釉合金
柔覆家族系列：
◆柔覆DP耐韌 ◆柔覆DL耐韌
化覆家族系列：
◆化覆XC* ◆化覆SC標準
土覆家族系列：
◆土覆DQ耐久 ◆土覆WP水塞
◆土覆DF耐充 ◆土覆WS水密
密覆家族系列：
◆密覆HR熱折射 ◆ 密覆CR防腐 ◆密覆MP磚石穿滲
地覆家族系列：
◆地覆FPS地面保護系統(tǒng) ◆地覆SPS自注找平系統(tǒng)
◆地覆CFS透明地面密封系統(tǒng) ◆地覆SB超能膠
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◆節(jié)油寶 ◆節(jié)水寶
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