換熱器的腐蝕
換熱器在煉油工業(yè)中的應(yīng)用是十分廣泛的,其重要性也是非常顯而宜見(jiàn)的,換熱設(shè)備利用率的高低直接的影響到煉油工藝的效率以及成本的費(fèi)用問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)換熱器在化工的建設(shè)中約占投資的1/5,因此換熱器的利用率以及壽命是值得研究的重要問(wèn)題。由換熱器的損壞原因來(lái)看,腐蝕就是一個(gè)十分重要的原因,而且換熱器的腐蝕是大量且普遍存在的,能夠解決好腐蝕的問(wèn)題,就等于是解決了換熱器損壞的根本。
一、腐蝕
1、換熱器的用材選擇:使用何種材料的決定性因素是其經(jīng)濟(jì)性,管子材料就有不銹鋼,銅鎳合金,鎳基合金,鈦和鋯等,除了工業(yè)上不能夠使用焊接管的情況以外都使用了焊接管,耐蝕材料僅僅用于管程,殼程材料是碳鋼。
2、換熱器的金屬腐蝕的原理:金屬腐蝕是指在周?chē)橘|(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)的作用下,并且經(jīng)常的是在和物理、機(jī)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)生的破壞。
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3、換熱器幾種常見(jiàn)的腐蝕破壞類(lèi)型
均勻腐蝕:在整個(gè)的暴露于介質(zhì)的表面上,或者在較大的面積上所產(chǎn)生的,宏觀上均勻的腐蝕破壞叫做均勻腐蝕。
接觸腐蝕:兩種電位不同的金屬或者合金互相接觸,并浸于電解質(zhì)溶解質(zhì)的溶液中,它們之間就會(huì)有電流通過(guò),電位正的金屬腐蝕的速度降低,電位負(fù)的金屬腐蝕的速度增加。
選擇性腐蝕:合金當(dāng)中某一元素由于腐蝕,優(yōu)先進(jìn)入介質(zhì)的現(xiàn)象稱(chēng)為選擇性的腐蝕。
孔蝕:集中在金屬表面的個(gè)別小點(diǎn)上深度較大的腐蝕稱(chēng)為孔蝕,或稱(chēng)小孔腐蝕、點(diǎn)蝕。
縫隙腐蝕:在金屬表面的縫隙以及被覆蓋的部位會(huì)產(chǎn)生劇烈的縫隙腐蝕。
沖刷腐蝕:是由于介質(zhì)和金屬表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使腐蝕過(guò)程加速的一種腐蝕。
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,而晶粒本身就是腐蝕比較小的一種腐蝕。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)的體系內(nèi),由于腐蝕和拉應(yīng)力的共同作用所造成的材料斷裂。
氫破壞 金屬在電解質(zhì)的溶液中,由于腐蝕、酸洗、陰極保護(hù)或電鍍,可以產(chǎn)生因?yàn)闈B氫而引起的破壞。
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4、冷卻介質(zhì)對(duì)于金屬腐蝕的影響 工業(yè)上使用最多的冷卻介質(zhì)是各種的天然水。影響金屬腐蝕的因素就有很多,最主要的幾個(gè)因素及其對(duì)幾種常用金屬的影響。
溶解氧:水中的溶解氧是在參加陰極過(guò)程的氧化劑,因此它一般會(huì)促進(jìn)腐蝕。當(dāng)水中氧的濃度不均勻的時(shí)候,將會(huì)形成氧的濃差電池,造成局部腐蝕。對(duì)碳鋼、低合金鋼、銅合金以及某些牌號(hào)的不銹鋼而言,熔解氧是影響它們?cè)谒懈g行為最重要的因素。
其他溶解氣體:在水中無(wú)氧時(shí)CO2將會(huì)導(dǎo)致銅和鋼的腐蝕,但不會(huì)促進(jìn)鋁的腐蝕。微量的氨腐蝕銅合金,但卻對(duì)鋁和鋼沒(méi)有影響。H2S促進(jìn)了銅和鋼的腐蝕,但對(duì)鋁無(wú)影響。SO2降低了水的pH值,增加了水對(duì)金屬的腐蝕性。
硬度:一般說(shuō)來(lái),淡水的硬度增高對(duì)銅、鋅、鉛和鋼等金屬的腐蝕性減小。非常軟的水腐蝕性非常強(qiáng),在這種水中,不宜用銅、鉛、鋅。相反,鉛在軟水中耐蝕,在硬度高的水中則產(chǎn)生孔蝕。
pH值:鋼在pH>11的水中腐蝕較小,pH<7時(shí)腐蝕增大。
離子的影響:氯離子可以破壞不銹鋼等等鈍化金屬的表面,誘發(fā)孔蝕或者SCC。
垢的影響:淡水中的CaCO3垢。CaCO3垢層雖然對(duì)傳熱不利,但是卻有利于防止腐蝕。
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5、傳熱過(guò)程對(duì)于腐蝕的影響:金屬在有傳熱和沒(méi)有傳熱的情況條件下,腐蝕行為是不會(huì)相同的。一般說(shuō)來(lái),傳熱會(huì)使金屬的腐蝕加劇,特別是在有沸騰、汽化或者過(guò)熱的條件下更明顯。在不同介質(zhì)中,或?qū)Σ煌慕饘?/span>,傳熱的影響也并不相同。
6、防腐方法:知道了換熱器各種腐蝕的原因后,合理的選擇防腐的措施,才能夠達(dá)到高效利用設(shè)備的目的。
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