换热器管板防腐保护

列管式换热器管板的防腐保护1、引言列管式换热器是目前化工及其他行业生产上应用最广的一种换热器。

它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。

所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。

在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管内流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。

随着列管式换热器的大量应用，因换热器的构造、材质、使用条件和冷却水质等因素的不同，经常导致管束、管口、管板处的腐蚀泄露问题，严重影响企业安全生产，泄漏物进入冷却水系统污染环境又造成物料浪费，严重时还会导致恶性事故。

2、管板腐蚀的原因及解决方法2.1管板腐蚀原因换热器渗漏是换热器使用中最为常见的设备问题，渗漏主要是腐蚀造成的，少部分是由于换热器选型和换热器本身的制造工艺缺陷，列管式换热器的腐蚀形式基本有两种：电化学腐蚀和化学腐蚀。

列管式换热器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。

使用时管板部分一般与工业冷却水接触，而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。

这就是我们常说的电化学腐蚀。

研究表明，工业水无论是淡水还是海水，都会有各种离子和溶解的氧气，其中氯离子和氧的浓度变化，对金属的腐蚀形状起重要作用。

另外，金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。

因此，管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。

从外观看，管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物，分布着大小不等的凹坑。

以海水为介质时，还会产生电偶腐蚀。

化学腐蚀就是介质的腐蚀，换热器管板接触各种各样的化学介质，就会受到化学介质的腐蚀。

另外，换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。

一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。

尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。

综上所述，影响换热器管板腐蚀的主要因素有：（1）介质成分和浓度：浓度的影响不一，例如在盐酸中，一般浓度越大腐蚀越严重。

对列管式石墨换热器使用不同管板材质的探讨现在在纯碱生产中用石墨制换热设备的企业越来越多，管板的材质也存在多样性，当前有石墨制管板、不锈钢制管板及钛制管板和碳钢制管板（需防腐处理），这几种管板材质在纯碱上应用各有利弊，下面就从以下几个方面探讨一下，供生产使用单位选择。

1、耐腐蚀性能方面的比较从所周知，纯碱生产中的腐蚀还是相当强的，特别是在联碱生产中的氯化铵工段含NH4+、CL-、CO32、Na+等腐蚀性介质，对设备的耐腐蚀性要求较高。

石墨就是因其优良的耐腐蚀性，特别是对CL－的耐腐性而广泛地应用于化工生产中，如在联碱氯化铵工段中使用的母换、水冷等换热器中已用多年，没有因腐蚀而造成的设备损坏现象。

不锈钢也是耐腐蚀材料，但在联碱母液中含有一定量的CL－，这对不锈钢是有腐蚀性的。

由于密封胶圈和管板配合要求精度较高，对管板微小的腐蚀也会造成密封失效。

因此在选用不锈钢管板制石墨换热器时应考虑其对CL－的耐腐性。

管板选用碳钢制，必须进行防腐处理，而防腐的好坏直接影响管板的寿命，再者防腐处理不能保证胶圈密封面的密封效果。

钛管板耐腐蚀性能优良，在纯碱中应用较广。

用钛制管板是完全可行的。

2、使用时间与使用寿命石墨制换热器从最早的粘接式石墨换热器至现在的可换管列管式换热器一直采用石墨管板，包括世界上最著名的石墨生产企业法国罗兰和德国西格里、日本东洋碳素等现在也一直沿用以石墨制管板为主生产石墨制换热设备。

石墨换热器在国内化工企业有很多已使用十年以上，至今没发现因石墨管板出现问题而造成的设备报废现象。

不锈钢制管板配合石墨管换热器也是今年才刚开始生产使用，虽然不锈钢换热器已在纯碱中使用多年，但不锈钢和石墨管配合的换热器才刚刚开始，具体效果还有待时间验证。

碳钢制管板与石墨管配合的换热器在纯碱上还没有用过的例子，一是防腐密封难以保证，再就是如果进行焊接会破坏防腐层。

不过在管板不需要防腐的场合（如合成氨生产中的半水煤气冷却器）使用效果还是可以的。

文件编号：RHD-QB-K5840 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX换热器的防腐蚀措施标准版本换热器的防腐蚀措施标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。

，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。

1．采用能耐介质腐蚀的金属和非金属材料2．采取有效的防腐蚀措施(1)防腐涂层在换热器与腐蚀介质接触表面，覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层，涂层要有较好的耐蚀性、防渗性和较好的附着力和柔韧性。

对水冷系统，管内清洗干净后进行预膜处理。

(2)金属保护层常用方法有衬里、复合板(管)、金属喷涂、金属堆焊等。

(3)电化学保护阴极保护因费用太高，一般不用。

阳极保护是接以外用电源的阳极保护换热器，金属表面生成钝化膜而得到保护。

(4)防应力腐蚀措施①胀接结构，其胀管率越大，残余应力越大，则在腐蚀介质中其电极电位越高，腐蚀倾向越大。

在同一种腐蚀介质中，与焊接结构相比较，胀接结构，特别当胀接时胀管率较大时，更容易产生应力腐蚀，因而在保证胀接强度及密封性的条件下，胀接压力不宜过高以控制胀接后残余应力的大小，减小产生应力腐蚀的可能性。

必要时可改变换热管与管板的连接形式，如用强度焊加轻微贴胀的结构代替原先的胀接结构，这种结构既减小了结构的残余应力，又能防止只焊接而产生缝隙腐蚀的可能，通过改变换热管与管板的连接形式来减小结构的残余应力，对预防换热器的应力腐蚀破裂是有效、可行的。

②胀管深度应达管板底部，以消除全部缝隙。

③在强应力腐蚀介质下的换热器，应对管板进行消除应力处理。

④消除氯离子的浓缩条件，如采用内孔焊接，消除管头缝隙。

这里写地址或者组织名称Write Your Company Address Or Phone Number Here。

案例分析冷水机组换热器管板腐蚀保护怎么做
某煤化工空分冷水机组换热器管板腐蚀，换热器直径900mm，长度为4800mm，换热器壳程材质为碳钢，介质是氟利昂，压力0.7 MPa -1.0MPa。

管程材质为铜，介质为循环水，压力为0.5MPa，水的工作温度为70℃-80℃。

由于设备是进口的，所以成本非常高，做好防腐保护是非常有必要的。

影响冷水机组换热器管板腐蚀的因素有哪些?
介质成分和浓度，碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀最严重，而当浓度增加到60%以上时，腐蚀反而急剧下降;
杂质：有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等，这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;
温度：腐蚀是一种化学反应，温度每提升10℃，腐蚀速度约增加1~3倍，但也有例外;
ph值：一般ph值越小，金属的腐蚀越大;
流速：多数情况下流速越大，腐蚀也越大。

采用索雷碳纳米聚合物材料实施表面有机涂层防腐是目前行之有效的防腐蚀措施之一。

针对换热器的材质针对性的选择碳纳米聚合物材料，该材料无论对碳钢或者铜材质，均有优异的粘结性能。

尤其对铜的粘结性能大大优于国内其它粘合剂之类的材料。

表面喷涂保护可广泛应用于磨损、气蚀、腐蚀部位的修复和预保护涂层。

主要特点是具有优异的抗化学腐蚀性能，有效抵抗各种有机物、强酸强碱的化学腐蚀。

冷水机组换热器管板腐蚀保护的过程：
1.表面喷砂：表面喷砂处理，去除氧化层，并使得表面粗糙、干净;
2.按照比例调和碳纳米聚合物材料，均匀涂刷或者喷涂至管板表面;
3.材料固化，建议加热固化，更好的提高材料的力学性能和防腐蚀性能，完成操作。

工装设计固定管板式换热器的定期检验杨庆瑞（天津市滨海新区特种设备检测技术中心，天津 300451）摘 要：在化工生产过程中，换热器是必不可少的设备之一，其承载的作用是实现热量交换，同时可以将产生的热能进行传输，其中，固定管板式换热器由于结构相对简单，更为容易操作，因此在很多化工生产过程中都得到了广泛应用。

在固定管板式换热器使用过程中，有极大可能会出现质量缺陷，必须采取有效方式进行检验，避免产生安全事故。

本文对影响固定管板式换热器定期检验的因素，并提出了具体的检验方式，以供相关从业者参考。

关键词：固定管板式换热器；定期；检验在化工、石油等工业生产领域，换热器是非常常用的设备，尤其是在石油炼化领域，换热器所需投入的资金几乎占据整个生产投入的40%。

固定管板式换热器是一种结构相对简单且独立性较强的设备，可以在同样大小的壳体中布置更多管线，由不同组管线之间相互支撑，因此其整体更为轻薄。

在所有管壳式换热器中，固定管板式换热器是除U形管形式换热器以外，价格最为低廉的一种，虽然价格较低，但是固定管板式换热器的应用效果较为理想，而且使用过程中更容易清洁，因此得到了广泛应用。

1固定管板式换热器的定期检验影响因素1.1结构的影响在进行固定管板式换热器壳程检验时，只能从其外部进行检验，而若固定管板式换热器内部存在一些问题，就只能通过超声波检验的方式进行探测。

而管程检验也是从外部进行的，有必要时才需要将设备拆开进行全面检验，部分情况下可以分两端进行拆除，一边拆除管箱，对设备表面进行检验，另一边则拆除隔热层，从而避免过大的工作量压力产生[1]。

从固定管板式换热器管程、壳程检验过程来看，这一过程对压力容器的要求较高，因此可以发现不是所有的工作腔都能满足其要求。

按照我国相应的监察章程规定可以看出，对压力容器的要求进行了细致划分，若存在介质沸点较低的情况下，则可以不根据相应的规定和要求进行检验。

1.2介质温度影响介质温度也会对固定管板式换热器检验产生一定影响，当开展检验工作时，一旦发现存在腐蚀问题，就可以对部分设备保温层进行拆除，从而实现全面检验，另外，在介质温度相对较低时，若此时对固定管板式换热器进行检验，则必须将存在油漆损坏的部位作为检验重点内容，可以适当拆除一些保冷层，若有必要的情况下，也可以对这部分设备进行全面拆除[2]。

通用技术条件EQ-S-005.2 替代：/ᑛ୕ගዴਪଔ৔߈࿸ଐᎌሢ৛ႊDŽᏇᑛ୕ගዴਪଔဝછጛጇ!৔߈࿸ଐᎌሢ৛ႊDž管壳式换热器防腐涂层施工技术条件第 1 页 共 9 页目 次1 范围 ....................................................................................... 1 2 引用文件 ................................................................................. 2 3 涂料 ....................................................................................... 2 4 一般要求 ................................................................................. 4 5 SHY-99系列复合涂料涂装工艺...................................................... 4 6 竣工检查 ................................................................................. 7 7 管束与涂层的防护管理 (7)8 打砂工艺 ……………………………………………………………………… 7 9 验收 …………………………………………………………………………… 8 10 其他 ………………………………………………………………………… 8 1 范围本标准规定了石油化工管壳式换热器防腐涂层的施工、检验与验收等方面的技术要求。

本标准适用与石油化工管壳式换热器的涂层防腐工程。

石油化工换热器腐蚀原因及防腐措施摘要：石油化工生产包括很多的工艺流程，有些工艺流程存在着不同形式的换热，这就需要换热器来完成这一操作。

借助换热器可以把热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，从而满足工艺需求。

为了从根本上解决腐蚀问题，就得了解发生腐蚀的真正原因，然后对症下药，高效利用防腐措施。

关键词：石油化工；换热器；腐蚀原因；防腐措施引言随着我国综合国力的不断提升，国家工业技术水平呈现蓬勃发展态势，对石油资源的依赖程度相对增大，各类石油开采及生产设备得到了广泛应用。

板式换热器是石油化工生产中的重要能量交换设备，主要负责对化工厂中流体的冷却作用，即：将较高温度的流体热量通过内部的传热介质传递至冷流体部分，从而达到降低流体温度的目的，属于热交换设备中的一种。

由于水资源的经济性，目前，非特殊换热器设备基本采用水作为循环冷却媒介，导致换热器中由于长时间高温作业而出现不同程度的污垢或水垢的沉积；加上换热器的工作环境复杂，换热器的材质基本是由钢材进行焊接而成，钢材长时间在高温高压环境下进行生产作业，钢材上的冷热交换频率较多，致使90%以上换热器均是由于内部或外部腐蚀造成了其结构失效，严重腐蚀后将给石化业的高效生产及安全作业构成严重威胁。

采用更加先进的防护技术来降低板式换热器腐蚀问题，成为当前石化企业重点考虑及研究的方向。

1石油化工行业加氢装置换热器运行中的常见故障1.1设备的密封故障石油化工行业所使用的加氢装置换热器接触的氢气和石油这类反应介质有着明显的易燃、易爆特点，并且反应环境的温度和压力数值明显高于外界气压，在生产过程中不允许出现任何泄漏问题。

密封结构设计作为加氢装置换热器结构设计的重要环节之一，也是故障发生最为频繁的环节。

密封故障具体可以分为内泄漏和外泄漏两种类型，又以内泄漏故障发生频率最高。

内部的密封泄漏故障主要是因为加氢装置换热器受到腐蚀和焊接质量问题的影响，导致换热管与固定管板的连接处、浮头的密封处出现了开裂或者破坏的问题。

文件编号：TP-AR-L5840In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________换热器的防腐蚀措施正式样本换热器的防腐蚀措施正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。

1．采用能耐介质腐蚀的金属和非金属材料2．采取有效的防腐蚀措施(1)防腐涂层在换热器与腐蚀介质接触表面，覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层，涂层要有较好的耐蚀性、防渗性和较好的附着力和柔韧性。

对水冷系统，管内清洗干净后进行预膜处理。

(2)金属保护层常用方法有衬里、复合板(管)、金属喷涂、金属堆焊等。

(3)电化学保护阴极保护因费用太高，一般不用。

阳极保护是接以外用电源的阳极保护换热器，金属表面生成钝化膜而得到保护。

(4)防应力腐蚀措施①胀接结构，其胀管率越大，残余应力越大，则在腐蚀介质中其电极电位越高，腐蚀倾向越大。

在同一种腐蚀介质中，与焊接结构相比较，胀接结构，特别当胀接时胀管率较大时，更容易产生应力腐蚀，因而在保证胀接强度及密封性的条件下，胀接压力不宜过高以控制胀接后残余应力的大小，减小产生应力腐蚀的可能性。

必要时可改变换热管与管板的连接形式，如用强度焊加轻微贴胀的结构代替原先的胀接结构，这种结构既减小了结构的残余应力，又能防止只焊接而产生缝隙腐蚀的可能，通过改变换热管与管板的连接形式来减小结构的残余应力，对预防换热器的应力腐蚀破裂是有效、可行的。