有關(guān)化工廠換熱器的腐蝕問題研究

馮光德

摘要：換熱器可分為混合式換熱器，蓄熱式換熱器和間壁式換熱器。目前廣泛應(yīng)用在人們?nèi)粘Ｉ钜约罢麄€國家的生產(chǎn)活動中。在化工生產(chǎn)中，換熱器在相關(guān)的化工生產(chǎn)中具有十分重要的意義?；诖耍疚闹饕突S循環(huán)水系統(tǒng)中換熱器的腐蝕問題進(jìn)行研究討論。

關(guān)鍵詞：化工廠;腐蝕;換熱器

一、換熱器腐蝕的原因分析

1、金屬腐蝕。金屬與相關(guān)的周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，即金屬單質(zhì)在環(huán)境中被氧化后而遭到不同程度損壞的現(xiàn)象被稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕也可以由金屬材料與相關(guān)的電解質(zhì)溶液通過電極反應(yīng)而生成氧化物的現(xiàn)象也被稱為金屬腐蝕（電化學(xué)腐蝕）。這些腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)在一定程度上會明顯降低相關(guān)金屬單質(zhì)本身所具有的各種力學(xué)性能（抗壓性、強性以及可塑性等），相關(guān)的金屬腐蝕現(xiàn)象會嚴(yán)重影響相關(guān)的冷卻水換熱器的使用壽命。

2、水垢沉積。當(dāng)化工設(shè)備中循環(huán)水換熱器中循環(huán)水中所含的各種無機(jī)鹽的物質(zhì)（如各種碳酸根離子物質(zhì)）結(jié)晶后附著在相關(guān)的管壁后生成的物質(zhì)被稱為水垢。這些水垢的存在，在隨著化工設(shè)備的相關(guān)工作流程的進(jìn)行，循環(huán)水的溫度也隨之不斷地升高，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)循環(huán)水的溶解度的降低進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)的結(jié)晶物質(zhì)的析出，并且隨著溫度的進(jìn)一步升高，在溫度一定時，循環(huán)水會達(dá)到其飽和狀態(tài)，進(jìn)而發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象，也能充分的保障相關(guān)的結(jié)晶物質(zhì)的析出。這些結(jié)晶物質(zhì)在析出后，進(jìn)而附著在相關(guān)的管線內(nèi)壁處。

3、微生物黏泥。對于相關(guān)的化工設(shè)備中循環(huán)水換熱器中使用的循環(huán)水的種類，常采用各種具有大量微生物數(shù)量極多的非水源水體，并且這些循環(huán)水中存在的微生物的種類極多。這些水生微生物在一定程度上可以產(chǎn)生一些具有黏性的膠著狀物質(zhì)，或者形成黏泥狀物質(zhì)。這些由大自然中的細(xì)菌類物質(zhì)（如藻類以及各種原生動物）產(chǎn)生的生物黏泥常附著在相關(guān)的循環(huán)水換熱器的管束間，嚴(yán)重導(dǎo)致了相關(guān)工程的效率降低以及影響了相關(guān)工程的安全性。

二、換熱器腐蝕的解決辦法

1、金屬腐蝕的控制

①添加緩蝕劑抑制防腐。在循環(huán)水中添加一定的緩蝕劑可以有效的抑制循環(huán)水中各種腐蝕介質(zhì)的活性，從而降低其產(chǎn)生腐蝕的性能，進(jìn)而達(dá)到抑制相關(guān)的循環(huán)水中腐蝕介質(zhì)生成抑制金屬腐蝕的作用。由于緩蝕劑所具有的特性進(jìn)而可以有效地保障相關(guān)的化學(xué)工程中的金屬的腐蝕效率的降低，并且較少的緩蝕劑就可以有效地達(dá)到工程所需的目的。

②犧牲陽極保護(hù)陰極。對于化工設(shè)備的循環(huán)水換熱器中進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治?，可以有效的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的化工設(shè)備通常被使用在冷卻水或者油污中，面對工程的實際使用情況，在使用過程中就不需要過多、過大的保護(hù)電流。因此，常采用犧牲陽極保護(hù)陰極的方法來保障整個化工設(shè)備能夠盡可能的免受腐蝕作用的影響。與此同時，在一些特殊的換熱器中，也會使用一些外加陰極的保護(hù)措施，從而達(dá)到對一些大型設(shè)備的保護(hù)作用。外加電流的陰極保護(hù)法指的是通過對相關(guān)的化工設(shè)備的循環(huán)水換熱器設(shè)備施加一定的直流電源，從而有效的保障相關(guān)的電子從土壤中流向被保護(hù)金屬，進(jìn)而達(dá)到結(jié)合周圍環(huán)境進(jìn)而共同達(dá)到保護(hù)相關(guān)設(shè)備的目的。

2、水垢的控制

①添加循環(huán)水過濾設(shè)備。安裝一定的過濾設(shè)備，可以有效的過濾掉循環(huán)水中的部分水垢，從而有效的保障相關(guān)的化工設(shè)備中水垢的減少，繼而保障相關(guān)的化工設(shè)備中的換熱器的免遭水垢腐蝕的影響，繼而延長其使用壽命以及使用性能的明顯提升。

②子的影響下導(dǎo)致水質(zhì)的破壞，這就需要我國政府相關(guān)管理部門承擔(dān)起自己的責(zé)任和義務(wù)，積極地對相關(guān)的化工設(shè)備的換熱器中所使用的循環(huán)水進(jìn)行一定的嚴(yán)格的監(jiān)測手段，從而有效地保障相關(guān)使用的循環(huán)水的各項指標(biāo)能夠嚴(yán)格的達(dá)到該工程所需要的要求;與此同時，當(dāng)循環(huán)水中某一指標(biāo)出現(xiàn)問題時，應(yīng)當(dāng)及時向上級部門反映，以便能夠及時的進(jìn)行相關(guān)的控制工作。

③定期對水塔進(jìn)行沖洗。對于化工設(shè)備的整個工程的進(jìn)行情況而言，它的循環(huán)水的蓄水塔始終處于敞開階段，這就在一定程度上導(dǎo)致相關(guān)的空氣中的灰塵等物質(zhì)進(jìn)入塔內(nèi)，降低了相關(guān)循環(huán)水的潔凈性;與此同時，在循環(huán)水參與換熱器換熱循環(huán)的過程中，可能會導(dǎo)致循環(huán)水中摻雜適量的泥沙等物質(zhì)，進(jìn)一步導(dǎo)致水塔中雜物的產(chǎn)生。因此定期對水塔進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎_洗工作是必要的。

④控制循環(huán)水流速。當(dāng)化工換熱器中循環(huán)水的流速過大時，由于水具有一定的動能，因此可以有效的使用較大流速的水進(jìn)行沖刷金屬從而達(dá)到?jīng)_刷技術(shù)表面的污垢以及各種腐蝕物質(zhì)的目的。但是與此同時，在水對金屬進(jìn)行沖刷的過程中，水與金屬表面反應(yīng)可能會進(jìn)一步導(dǎo)致金屬產(chǎn)生氧化反應(yīng)從而進(jìn)一步造成金屬的腐蝕現(xiàn)象。但是當(dāng)循環(huán)水的流速過小時，循環(huán)水對金屬的沖刷工序不但達(dá)不到?jīng)_刷作用反而會進(jìn)一步加劇金屬與水的反應(yīng)從而進(jìn)一步加強相關(guān)的金屬腐蝕現(xiàn)象。因此，需要嚴(yán)格的控制相關(guān)循環(huán)水的流速大小，使其更好能夠達(dá)到對金屬表面的結(jié)垢進(jìn)行沖刷的作用，在有效降低相關(guān)的金屬表面的腐蝕現(xiàn)象并且提升相關(guān)化工化熱器的換熱效率。在此基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)查，將冷卻水的流速控制在1m/s較為合適。

3、微生物的控制

①選用耐腐蝕材料。耐腐蝕材料的使用，可以有效的提升相關(guān)換熱器設(shè)備的抗腐蝕性能的提升。在進(jìn)行耐腐蝕材料使用的過程中，適當(dāng)?shù)膶⑾嚓P(guān)的材料通過一定的技術(shù)處理后，將其用于換熱器的循環(huán)水管線內(nèi)以及換熱器的管內(nèi)壁涂抹一定的防腐涂層，進(jìn)而將該設(shè)備投入到化學(xué)工程的流程中使用，可以有效地保障相關(guān)換熱器的防腐性能的提升。

②投加化學(xué)殺生劑。由于微生物的作用對相關(guān)換熱器造成的腐蝕作用，因此，在實際的化工設(shè)備的使用中，有效地減低相關(guān)微生物的活性是十分必要的。因此，在實際的工程中，可以適當(dāng)?shù)耐ㄟ^投加化學(xué)殺生劑的方法，來達(dá)到殺滅微生物、降低微生物活性的目的。用這一手段，可以有效地降低相關(guān)微生物的酶活性以及繁殖速度，從而有效的達(dá)到保障換熱器免受微生物腐蝕的作用。

三、小結(jié)

總之，為了保障油化工廠生產(chǎn)的安全可靠，必須加大對換熱器腐蝕的研究，并采取相應(yīng)的措施對管道進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。在選擇防腐蝕技術(shù)時要綜合考慮該技術(shù)的優(yōu)缺點，盡量選擇成本較低、防腐蝕效率和效果較好的防腐蝕技術(shù)。從而為化工生產(chǎn)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：中特檢管道工程（北京）有限公司）