换热器的腐蚀分析正式样本

换热器腐蚀机理分析摘要：随着我国经济的快速发展，社会在不断进步，换热器种类有很多种，根据用途主要有加热器、热交换器、再沸器、冷却器四种。

换热器也因此应用在不同的工业系统，其形式与结构也会发生较大的变化。

换热器在石油化工、煤化工、炼油等相关行业中起到了不可或缺、举足轻重的作用。

在不同工作环境下的换热器也应该有不同的设计方案，如在不同温度、不同流体、腐蚀性强弱、气压强弱等物理环境条件下，换热器的结构和选材不同。

满足工作环境要求主要是通过选择适合设备各部位的材料，同时还要考虑换热器合理的防腐工艺，将设备的服役效果升级。

关键词：换热器；介质腐蚀性；防护措施；维护方案引言螺纹锁紧换式换热器是世界先进的热交换设备，本文主要讲述高-低螺纹锁紧换式换热器。

此类换热器的特点：管程高压、壳程低压，换热器的管箱与管板组焊为一体，管箱与壳程采用法兰连接的结构形式，管程只有一圈压紧螺栓，管束与管箱连接为一体。

该类型换热器的主体密封分为两大部分：其一为壳程侧的密封，它主要通过把紧壳程法兰与管板之间的连接螺栓实现，由于壳程压力较低，壳程密封采用凹凸面密封形式，垫片多采用缠绕垫；其二为管程侧的密封，它是通过螺纹锁紧环上的压紧螺栓压在密封盘及密封垫上来实现的。

1腐蚀分析1.1点蚀作为一种腐蚀现象，点蚀可以在金属局部地区生成腐蚀性小孔。

这些小孔如果未能有效处理，会导致金属内部恶化，呈现深度发展的问题，导致其腐蚀破坏形式更加深入且不可控。

在点蚀中，小孔的直径具有直径小、深度大的特征。

此外，在腐蚀时，其腐蚀产物将会直接覆盖小孔，因此从外界很难通过常规模式进行检测。

作为隐藏性以及破坏性较大的一种腐蚀形态，点蚀是换热器腐蚀失效的重点因素。

按照相关数据显示，对换热器腐蚀失效进行盘点，点蚀导致的问题比例极大。

换热器在经过长时间运行后，其会在换热管内外两侧出现难溶盐，而堆积物下方则很容易出现点蚀现象。

此外，循环冷却水的氯离子等强腐蚀性离子也会加剧整个换热管的腐蚀创口。

换热器设备的腐蚀原因分析及解决措施作者：邢通达来源：《科学与财富》2018年第15期摘要：通过对石油化工装置换热器设备泄漏故障产生的原因进行分析，并针对换热器设备在生产运行中存在的具体实际问题进行分析，最后提出了相应解决办法和预防措施，以保证换热器设备的长周期稳定运行。

关键字：换热器、腐蚀、结垢、检修前言换热器设备是石油化工生产装置中设备的重要组成部分，在石油化工重大设备中占有很大的比例，将近占到整个生产装置工艺设备总质量的百分之四十左右，在热交换设备中大约有三分之一是水冷器。

换热器设备的运行状态关系到石油化工生产装置能否安全平稳运行，而结垢与腐蚀是影响换热器设备安全运行的两大重要因素。

结垢会导致换热器的冷热交换效率下降，使装置能耗增加，而且换热器内部管束表面结垢以后，还会导致产生特定的垢下腐蚀。

腐蚀会致换热器内部管束穿孔，发生泄漏，两种冷热交换介质相互污染混合在一起，影响石油化工装置生产质量；因此，换热器设备的防腐蚀措施是保证石油化工生产装置长周期、平稳、安全运行、节能降耗的重要手段。

一、换热器设备的结垢与腐蚀原理分析换热器设备的结垢与腐蚀根据工作介质不同，在管束的内表面与外表面均会产生结垢或腐蚀。

石油化工生产装置中换热器设备所接触的工作介质主要是油、油气、水等三种介质。

根据各石油化工生产装置换热器设备严重的腐蚀问题，虽然对于流通介质为水的一侧，可以通过水质稳定进行预防处理；轻油或油气一侧通过工艺防腐蚀措施加以解决。

但是在生产中由于工艺操作条件的波动仍会导致换热器设备局部在苛刻条件下发生结垢与腐蚀。

（1）石油化工换热器设备结垢与腐蚀的主要原因分析：1）在生产装置中由于换热器设备年久失修或者经过多次检维修，设备更新换代跟不上，多年长时间运行。

2）石油化工生产装置大部分在工艺流程上存在先天性的设计缺陷，比如：换热器设备位置高，系统管线长；换热器设备串联，而进出口管径太细等缺陷因素，会造成冷介质管道内循环水流量小，流速低，水中的悬浮物沉积会导致产生垢下腐蚀。

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是化工生产中常见的设备，其作用是将两种介质进行热量交换，常见的换热器包括管壳式换热器、板式换热器等。

而在工业生产过程中，换热器的腐蚀问题一直是影响设备寿命和安全生产的重要因素。

本文将针对换热器腐蚀问题进行分析，并提出相应的工艺对策，以期提高设备的使用寿命和安全性。

一、换热器腐蚀分析1. 腐蚀原因换热器腐蚀的原因多种多样，主要包括介质腐蚀、金属材料本身的腐蚀以及工艺操作不当引起的腐蚀等。

介质腐蚀是换热器腐蚀的主要原因之一，介质的PH值、含盐量、溶解氧等因素都会导致介质对金属材料的腐蚀。

而金属材料本身的腐蚀也是一个重要因素，不同的金属材料对不同的介质都有不同的耐腐蚀性能。

工艺操作不当也会引起换热器的腐蚀，比如长时间的停机、温度变化过大、流体速度过快等都可能导致换热器的腐蚀。

2. 腐蚀类型根据腐蚀的表面特征和病程，换热器腐蚀可以分为局部腐蚀和均匀腐蚀。

局部腐蚀主要是由于原料液体在介质侵蚀下，金属表面的局部破坏；均匀腐蚀则是由于原料液体对金属表面的整体侵蚀。

还有一些特殊的腐蚀类型，比如应力腐蚀、疲劳腐蚀等。

3. 腐蚀严重性换热器腐蚀严重性是判断腐蚀问题的重要标志之一，腐蚀严重会导致换热器的损坏，甚至造成泄漏等严重后果。

由于腐蚀问题的严重性，因此必须制定相应的防腐策略。

二、换热器腐蚀的工艺对策1. 选用耐腐蚀的材料换热器的材料是影响其耐腐蚀性能的重要因素之一。

在选择换热器材料时，要根据介质的化学性质、PH值、温度、流速等因素进行合理的材料选择。

通常情况下，选择耐腐蚀性能好的材料，比如不锈钢、镍基合金等，可以有效提高换热器的抗腐蚀能力。

2. 精细设计和加工换热器的设计和加工是另一个影响其耐腐蚀性能的重要因素。

在设计和加工过程中，要注意减小金属表面的表面粗糙度，避免死角、焊渣、铲焊等现象的出现，以减少介质在换热器表面的滞留时间和对金属表面的侵蚀。

3. 控制介质的PH值和氧化性控制介质的PH值和氧化性是减少腐蚀的重要手段之一。

S Zorb装置换热器管束腐蚀情况分析S Zorb装置是一种用于去除燃料油或其他石油产品中的硫化物的关键设备。

在S Zorb 装置中，换热器管束是一个重要的部件，它负责将高温烟气中的热量传递给吸收剂，从而实现硫化物的去除。

由于操作条件的特殊性，换热器管束容易受到腐蚀的影响，影响装置的正常运行。

本文将分析S Zorb装置换热器管束腐蚀情况，并探讨可能的原因和解决方案。

1. 腐蚀类型S Zorb装置换热器管束主要受到腐蚀类型包括：硫化物腐蚀、氯化物腐蚀和高温烟气腐蚀。

硫化物腐蚀是最为严重的一种腐蚀类型，因为在S Zorb装置中，硫化物含量较高的烟气经过换热器管束，容易与金属表面发生化学反应，导致腐蚀加剧。

氯化物腐蚀和高温烟气腐蚀也是造成换热器管束腐蚀的重要原因。

2. 腐蚀情况换热器管束的腐蚀情况主要表现为管束表面出现锈斑、腐蚀孔洞以及管束材料失效等现象。

随着腐蚀的逐渐加剧，管束的热传导性能下降，影响了S Zorb装置的正常运行。

必须对腐蚀情况进行及时分析和处理。

二、腐蚀原因分析1. 操作条件S Zorb装置的操作条件对换热器管束的腐蚀具有重要影响。

特别是在高温、高压和高含硫量的烟气环境下，换热器管束容易受到硫化物的侵蚀。

氯化物的存在也会加速腐蚀的发生。

要降低腐蚀的风险，需要对操作条件进行合理调控。

2. 材料选择换热器管束的材料选择是影响腐蚀状况的重要因素。

一般来说，采用耐腐蚀性能较好的材料，如不锈钢、合金钢等，可以减少腐蚀的发生。

根据操作环境的特点，还可以采用表面涂层或增加防护层等技术手段，提高管束的抗腐蚀能力。

3. 清洁维护定期清洗和维护换热器管束是减少腐蚀的重要手段。

通过定期清除管束表面的积垢、降低烟气中的杂质含量，可以有效减缓腐蚀的速度。

对于已经发生腐蚀的管束，及时进行修复和更换也是保持装置正常运行的关键。

三、腐蚀防护措施1. 腐蚀监测建立定期的腐蚀监测机制，对换热器管束进行定期检查和腐蚀评估，可以及时发现腐蚀问题并采取相应的处理措施。

肯I 源化工 I ENERGY CHEMICAL INDUSTRY含量越多、浓度越高，越会增加循环水的导电性，进而造成 电化学腐蚀严重。

工业循环水处理标准规范中指出，循环水 的钙硬度和碱度应当在llOOmg /L 以下。

随着近些年人们对 循环水换热器受腐蚀问题的进一步研宄，将循环水钙硬度与 碱度控制在1050mg /L 以下。

1. 1. 2沙砾悬浮物对换热器的腐蚀作用循环水中含有大量的粉尘、泥渣等沙砾悬浮物，这些物 质的沉积会与循环水中其他的介质发生反应，进而使得换热 器受到化学腐蚀。

现阶段循环水中沙砾悬浮物的数量较多， 循环水较混浊，水中除了有粉尘、泥渣之外，还会有大量的 微生物。

相关人员的一项迫切的工作就是尽快降低循环水的 浑浊度，从而减少结垢的堆积。

按照石油石化给排水对水质做出的确切要求，循环水浊度要控制在10F T U 以下。

通过 分析近年循环水浊度指标数据发现，目前循环水浊度超标的 现象十分明显。

图丨循环水浊度的变化示例引言化工行业主要借助换热器实现冷热流体之间的热能交 换，进而顺利运行化工成产。

行业的循环水中的腐蚀性介质 较多，换热器与循环水直接接触，将会直接受到这些腐蚀性 介质的影响，导致换热器使用寿命大大降低，严重的还会造 成强腐蚀性介质的泄漏，给化工顺利、正常生产造成障碍， 给生产人员和其他相关人员造成生命威胁。

除强腐蚀介质对 换热器的腐蚀侵害之外，循环水的流速、pH 值，以及不良 的设备操作行为、设备维护行为等，都会造成循环水换热器 受腐蚀程度的加剧。

1循环水换热器腐蚀的原因1.1循环水产生的结垢对于换热器的腐蚀作用明显循环水结垢中的污垢性质、含氧浓度、循环水与换热器 的温度，对于换热器的腐蚀作用最为突出，结垢下层所产生 的阳极反应将造成循环水中铁离子的增加。

结垢量越大、层 次越厚，越会造成换热器受腐蚀侵害，严重的将会发生纵深 腐蚀穿孔。

1.1.1水中盐类对换热器的腐蚀作用盐类主要由钙离子、钠离子等构成，特别是循环水中的 浓度钙，将会直接造成换热器金属结垢的增厚。

RMC装置E-6102管程腐蚀及A-6101部分管束堵塞原因分析及今后措施一、前言某石化150万吨/年RMC装臵于2002年10月份投产。

2003年6月8日20：00时左右，脱丁烷塔顶安全阀起跳，判断是高压换热器最后一台E-6102内漏，高压串低压引起，装臵被迫停工。

6月12日，装臵停工完毕，反应系统氮气保压。

E-6102经过碱洗、除盐水清洗后开封头盖检查，发现管程出入口端有严重冲腐蚀现象。

后采用水进行壳程试压，发现泄漏的管子数超过280多根，根据试压结果分析判断管束直管段也可能有裂纹。

此外，装臵运转过程中，已经发现A-6101的部分管束有堵塞现象。

装臵停工后，对E-6102换热器封头开盖检查发现，管程出口发现部分管束堵塞严重，对A-6101进行水冲洗处理过程中发现，部分已经堵塞的管束在短时间内无法冲开，表明管子内结垢严重。

二、腐蚀原因分析加氢装臵高压部分的设备常见化学腐蚀可以归结为四个来源：Cl-、H2S、CN-以及活性氧。

而在高压换热器和空冷部分又以氯离子和硫化氢及其他们的衍生物引起的腐蚀更为常见。

1、氯化氢露点腐蚀当原料油中含有微量的氯离子，通过加氢反应将会生成氯化氢。

有时进入装臵的新氢中混有重整装臵所产的氢气时也会含有少量氯化氢。

因此在反应器出口物流中含有微量的氯化氢。

同时，反应器出口物流中还会有少量的水份。

这些水份是由原料油夹带水份或原料油中的少量含氧化合物加氢反应生成。

当反应器出口物流被换热降温到一定程度后，原本以蒸汽形式存在的水份将凝结析出，此时氯化氢和水份发生反应，生成高强酸性的盐酸雾沫甚至溶液，对设备发生酸腐蚀，形成“露点腐蚀”。

2、 氯化铵晶下腐蚀循环气体中的氯化氢还会与反应生成的氨化合生成氯化铵。

氯化铵是一种结晶，高温时分解升华，低温时沉淀在管线和设备内。

形成氯化铵结晶的热分解平衡常数见下图4-3-31。

图4-3-31 氯化铵结晶热平衡数据-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10050100150200250300温度，o C氯化铵分解常数l o g (K p )K p =(P H C l )(P N H 3),p s i a2由上图可见，氯化铵的结晶极容易生成。

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是化工、石油、电力等行业中常用的设备，其主要作用是将两种介质的热量传递给另一种介质，以达到加热或冷却的目的。

在长期使用过程中，换热器容易出现腐蚀问题，严重影响其传热效率和使用寿命。

对换热器的腐蚀分析及工艺对策是非常重要的。

一、腐蚀类型分析1. 流体腐蚀流体腐蚀是换热器腐蚀的主要类型之一。

当换热器内介质中存在酸、碱、盐等腐蚀性成分时，会对换热器材料产生腐蚀作用。

特别是在高温、高压和流速快的情况下，腐蚀情况更加严重。

流体腐蚀会导致换热器内壁出现腐蚀坑、厚度减薄等现象，影响传热效果。

2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指在材料表面形成阳极和阴极区域，在外加电场的作用下，阳极区域发生阳极溶解，产生金属离子，而阴极区域则发生还原反应，从而引起金属材料的腐蚀。

在一些特定条件下，电化学腐蚀是换热器腐蚀的重要原因之一。

3. 化学腐蚀化学腐蚀是指在介质中存在一些具有强氧化性、还原性或其它活性的化学物质，它们对金属材料进行化学反应，从而引起腐蚀。

常见的化学腐蚀因素有氧化剂、还原剂、氯化物、硫化物等。

二、腐蚀的危害1. 降低传热效率腐蚀会导致换热器内壁产生腐蚀坑、厚度减薄等问题，这些问题会使得换热器的传热效率大大降低，从而影响设备的正常运行。

2. 减少使用寿命腐蚀会对换热器的材料造成损害，导致设备的使用寿命大大缩短，增加了设备的维护成本和更换成本。

3. 安全隐患腐蚀会使得换热器内部材料变薄，严重时会导致材料破裂，从而造成介质泄漏，对设备和人员安全带来严重威胁。

三、腐蚀的原因分析1. 材料选择不当换热器材料的选择不当是导致换热器腐蚀的一个重要原因。

不同的介质对材料的要求也不同，如果选择的材料不能满足介质的腐蚀性，就会导致腐蚀问题。

2. 操作条件不当操作条件不当是导致换热器腐蚀的另一个重要原因。

包括介质的温度、压力、流速等操作条件，都会影响腐蚀的情况。

3. 设计不合理换热器的设计不合理也是导致腐蚀问题产生的原因之一。

换热器腐蚀分析及工艺对策一、引言换热器在化工、石化、发电等领域广泛应用，其工作过程中往往受到各种腐蚀性介质的侵蚀，导致设备性能下降，甚至出现泄漏等安全隐患。

换热器腐蚀分析及工艺对策成为了工程技术领域的重要研究课题。

二、换热器腐蚀类型及原因分析1. 腐蚀类型换热器在工作过程中主要遭受的腐蚀类型包括：盐水腐蚀、酸碱腐蚀、渣腐蚀、电化学腐蚀等。

这些腐蚀类型会导致不同形式的腐蚀损害，例如表面腐蚀、穿孔腐蚀、应力腐蚀开裂等。

2. 腐蚀原因换热器腐蚀的原因主要包括介质腐蚀性、工艺条件、材料选择、设备设计等因素。

蒸汽换热器在长时间运行中，受到水汽侵蚀会产生腐蚀，而在化工生产中，酸、碱、盐、溶剂等腐蚀性介质也会对换热器造成不同程度的侵蚀。

1. 目视检查目视检查是最基本的腐蚀分析方法之一，通过对换热器表面进行观察，发现腐蚀迹象和痕迹，可以初步判断设备的腐蚀情况。

2. 金相显微镜观察金相显微镜观察可以对换热器的材料结构和组织进行分析，进一步了解腐蚀的程度和腐蚀类型，为后续的腐蚀对策提供必要的信息。

3. 材料化学分析对受腐蚀的材料进行化学成分分析，可以了解腐蚀介质对不同材料的影响，为换热器材料的选择和改进提供参考依据。

四、换热器腐蚀工艺对策1. 材料选择针对不同的腐蚀介质，选择合适的换热器材料尤为重要。

对于酸碱腐蚀环境，可以选择耐酸碱材料，对于高温高压蒸汽环境，可以选择耐高温材料。

2. 表面处理通过对换热器表面进行防护处理，如喷涂耐蚀涂料、进行镀锌、镀镍等表面处理工艺，可以有效延缓腐蚀的发展。

3. 设备设计改进优化换热器的设计结构，增加腐蚀抵抗性能，如增加设备壁厚、改进流体动态性，增加防腐蚀涂层等。

4. 维护保养定期对换热器进行清洗、防腐蚀涂层修补、脱盐水处理等维护保养工作，可以有效延长设备的使用寿命。

五、结论换热器腐蚀是一项复杂的工程问题，需要多方面的技术手段和工艺手段来解决。

通过对腐蚀类型和原因的分析，制定科学的工艺对策，可以有效降低换热器的腐蚀风险，保障设备的正常运行和安全稳定。