化工設備換熱器的常見腐蝕與防腐研究

鄧慶龍

（大慶油田化工有限公司輕烴分餾分公司，黑龍江大慶 163000）

換熱器是化工設備的重要組成部分，在化工設備工作過程中出現溫度過高情況時，換熱器可有效降低化工設備溫度，使其貼合化工工藝生產標準。由于化工設備換熱器工作環境的復雜性、工作強度、人為損壞等各種因素的影響，換熱器腐蝕情況較為常見，給化工設備正常工作帶來一定影響。改善換熱器腐蝕情況，保證化工設備換熱器正常工作運轉至關重要。本文針對化工設備換熱器的常見腐蝕和防腐進行深入研究。

1 化工設備換熱器常見腐蝕情況

1.1 電化學腐蝕

化工設備換熱器在生產過程中，受化學物質原材料的影響較大，當介質流動性較大、且流動不均，易在換熱器表面停滯不前時，沉積物在換熱器表面造成腐蝕，出現縫隙或裂痕。裂縫內外出現氧氣差異，化學設備換熱器出現電化學腐蝕，電化學腐蝕會在短期內造成換熱器表面大面積腐蝕。在停用后，還會導致換熱器表面沉積物沉淀，造成其表面粗糙，在化工設備運行過程中，因換熱器表面粗糙程度過高，機組啟動時水鐵含量增高，給設備運行帶來較大阻力，加劇換熱器腐蝕。

1.2 表面磨損腐蝕

化工設備換熱器在運轉過程中，由于工作環境的特殊性，化工原料產品帶有強烈腐蝕性，受長期運轉磨損，化工設備換熱器表面出現損耗。例如，化工設備換熱器工作過程中，受高速流體沖刷作用，或流動介質中含有顆粒狀物體，在運動過程中與換熱器摩擦碰撞，機械沖刷作用下導致換熱器表面金屬腐蝕裸露。

1.3 換熱管腐蝕

化工設備換熱器以水為介質進行換熱工作，由于水體pH值不穩定，水汽與鐵元素的中和作用、與氧化物的溶解作用等多種因素的影響，水中的有害物質，即陰離子（C1-）等物質形成化學腐蝕。換熱器受水汽滲透沖刷作用影響，腐蝕程度加重。

1.4 長期運作腐蝕

化工生產是我國工業生產的支柱性產業，化工生產效率與質量對國民生產總體水平有重要影響，近年來，化工生產量加大，工作任務繁重，化工設備運轉效率要求高。在長期超負荷運作過程中，化工設備換熱器受到嚴重磨損。除此之外，工作人員的維修保養意識不強烈、化工生產單位未設置嚴格完備的檢修制度，未能夠定期對化工設備換熱器進行定期的維修保養，導致有磨損腐蝕的換熱器得不到及時的維修更新，加劇了腐蝕磨損情況，影響后期化工生產工作的開展。

2 化工設備換熱器的防腐措施

2.1 在換熱器表層涂刷防腐涂料

導致化工設備換熱器出現腐蝕情況甚至加重現有腐蝕現象的主要原因是換熱器金屬表面與外界環境未能有良好隔絕，為解決這一問題，降低換熱器腐蝕概率，可利用電鍍、火焰噴涂、包鍍、蒸汽鍍等方式在換熱器表面進行金屬鍍層，如鍍鎳或鍍錫，在金屬與環境間形成穩固有效的屏障，隔絕外界有害物質侵襲。同時，化工生產部門還可選擇無機涂層，如CH-784環氧胺基涂料，其具有耐酸堿、耐溶劑、隔絕水蒸氣、強附著力等諸多優勢，且其施工較為簡易方便，化工生產工作人員需預先對化工設備換熱管進行表面處理，利用噴砂進行除銹，使其露出表面金屬原色，后利用浸泡式施工方式進行涂層，涂層厚度一般為80～250μm 為最佳，依照最新化工工藝標準底漆兩層、面漆三至四層進行噴涂。在噴涂完畢后，待換熱器表面涂層風干后進行二次加熱固化，增加涂層穩固性，防止其在后期工作過程中剝落。化工生產相關部門負責人員需要對化工設備換熱器涂層情況進行檢查驗收，觀察其表面是否光滑平整、有無裂紋或漏涂部分，一旦發現存在以前情況，必須追究施工人員責任，并進行二次返工重新噴刷，以保障無機涂層的屏障保護作用。在化工設備換熱氣表面涂刷防腐材料，能夠有效阻斷外界有害物質對換熱器金屬表層的侵蝕，有效降低換熱器腐蝕概率，改善腐蝕情況，保證化工生產穩定進行。

2.2 電化學防腐保護

換熱器的電化學腐蝕有兩類情況，一是碳素鋼的電化學腐蝕，二是陰陽極之間的電流腐蝕。以電流腐蝕為例進行說明，換熱器出現電化學腐蝕的本質是陰陽極之前摩擦不平衡產生腐蝕電流，對換熱器內部產生腐蝕影響。針對這一情況，相關化工生產部門可采用電極電位轉化法進行防腐處理，即將換熱器電極電位原位較高的防腐體金屬置換為電極電位比被防腐體低的金屬，再將其與被防腐體接觸，將腐蝕電流傳導到低電位金屬中，對處于高電位的化工設備換熱器進行防腐處理，也就是犧牲陽極保護法。此類電化學防腐保護方法，將化工設備換熱器中的微電池中的陽極與陰極進行轉換，能夠有效改善電化學腐蝕現象，降低化工設備換熱器的腐蝕概率，保證設備的正常運轉，提高化工生產工作效率。

2.3 對化工設備換熱器腐蝕介質進行處理

化工設備換熱器防腐在本質上是金屬防腐，可以通過對腐蝕介質的處理達到防腐目的。例如，在化工生產過程中，由于化工原料噴濺，殘留到化學設備換熱器金屬表面，造成換熱器腐蝕，針對這一情況，相關部門可通過消除防腐介質手段，保證金屬表面的絕對干燥，即經常擦干換熱器表面存在的水分、在換熱器中加裝干燥機或緩蝕劑等，加強對腐蝕介質的處理，能夠有效消除腐蝕介質的存在，減少化工設備換熱器腐蝕，提升換熱器工作質量，加快化工生產效率，加快完成化工生產任務的速度。

2.4 完善化工設備換熱器檢修制度

檢修制度匱乏、設置不嚴謹是導致化工設備換熱器腐蝕情況嚴重的主要原因之一，缺少嚴格的制度約束，化工生產工作人員的日常檢修意識薄弱，對化工設備換熱器工作運轉情況關注度不夠，導致換熱器腐蝕情況不能被及時發現，得不到有效改善。為解決這一問題，化工生產相關部門必須完善化工設備換熱器檢修制度，設定專業化檢修標準，派設專業人員成立檢修小組，定期對化工設備換熱器工作情況進行檢修，一旦發現換熱器不正常運轉情況立即上報維修或更換，并要求檢修負責人員做好檢修記錄，定期上交至領導部門檢查，避免工作人員懈怠檢修工作。同時，化工生產部門要設立完備的換熱器檢修標準，如換熱器表面溫度是否過高、金屬表層是否有水汽存在、是否存在裂紋剝落情況等，以高標準、嚴要求的化工設備換熱器檢修標準要求工作人員，能夠及時有效地發現化工設備換熱器存在的不正常情況，避免其發生腐蝕現象。除此之外，有關部門還需要設置相應的員工責任制度，對檢修人員存在的逃避檢修工作、檢修工作疏漏、不嚴謹等現象進行約束，一旦發現必須從嚴從重處理，以保證化工設備換熱器檢修工作的正常開展，提高換熱器工作質量，延長換熱器工作壽命。

3 結語

造成化工設備換熱器腐蝕的情況復雜多樣，且易影響化工設備生產穩定開展進行。為改善這一情況，相關化工生產部門必須重視化工設備換熱器的防腐處理，針對換熱器目前存在的腐蝕情況進行深入研究，不斷更新升級防腐技術手段，利用先進的、多元化的防腐技術保證化工設備換熱器工作質量，提升化工生產效率。