下载文档原格式
浅析表面蒸发式空冷的腐蚀与防护
表面蒸发式空冷是一种广泛应用于高温工业设备冷却的方法，
该方法主要是利用水蒸发的物理原理来吸收热量，将高温的烟气冷
却至相对较低的温度。
但是在长期的使用过程中，表面蒸发式空冷
设备也会面临腐蚀的问题。
本文将对表面蒸发式空冷的腐蚀问题和
防护措施进行分析。
表面蒸发式空冷设备的腐蚀问题主要来自于以下两个方面：
1. 湿度：表面蒸发式空冷设备长期处于高湿环境中，这会导致
表面腐蚀问题的加剧。
2. 酸碱性：高温烟气中通常含有一定量的化学物质，这些化学
物质的酸碱性对表面蒸发式空冷设备的腐蚀问题也会产生影响。
为了解决表面蒸发式空冷设备的腐蚀问题，我们可以采取以下
防护措施：
1. 采用耐腐蚀材料：在设计表面蒸发式空冷设备时，可以考虑
采用耐腐蚀材料来制作设备，例如热镀锌、不锈钢、石墨等材料，
这些材料具有较好的防腐蚀性能，可以有效地延长设备的寿命。
2. 加装防护罩：在表面蒸发式空冷设备周围设置防护罩，可以
防止外界的潮湿空气、酸雨等对设备的腐蚀损伤，也可以减少风沙、雨雪等天气因素对设备的侵蚀。
3. 定期维护保养：定期对表面蒸发式空冷设备进行检修、清洗、防腐处理等维护保养工作，可以有效地预防和控制设备的腐蚀问题，延长设备的使用寿命。
总之，表面蒸发式空冷设备作为一种高效可靠的冷却方法，在使用过程中必须注重防腐护理工作。
通过选择耐腐蚀材料、加装防护罩、定期维护保养等措施，可以有效地预防和控制设备的腐蚀问题，提高设备的使用寿命，保障工业生产的顺利进行。
第1篇一、引言随着人们生活水平的提高，空调已成为现代家庭和公共场所的必备电器。
然而，空调在长期使用过程中，容易受到腐蚀的影响，导致制冷效果下降、能耗增加、甚至影响使用寿命。
本文将针对空调腐蚀问题，从原因分析、预防措施和维修方法三个方面，详细探讨空调腐蚀的解决方案。
二、空调腐蚀的原因分析1. 气候因素空调在高温、高湿、多尘等恶劣气候条件下使用，容易受到腐蚀。
如沿海地区、雨季等，空气中的盐分、酸雨等物质会加速空调腐蚀。
2. 水分渗透空调在运行过程中，冷凝水会渗透到空调内部，长期积累会导致腐蚀。
同时，空调接水盘、排水管等部件也容易因水分渗透而产生腐蚀。
3. 空调材质空调的材质主要包括塑料、金属、玻璃等，这些材质在长期使用过程中，容易受到氧化、酸碱腐蚀等影响。
4. 污垢积累空调内部和外部的污垢积累会导致散热不良，增加能耗，同时污垢中的酸性物质会腐蚀空调部件。
5. 空调安装不规范空调安装不规范，如管道连接不严密、冷凝水排放不畅等，容易导致腐蚀。
三、空调腐蚀的预防措施1. 选择合适的空调购买空调时，应选择具有防腐蚀性能的产品，如选用不锈钢材质的空调外机，可提高抗腐蚀能力。
2. 定期清洁定期清洁空调内外部，清除污垢和积尘，可减少腐蚀的发生。
清洁时，注意不要使用强酸、强碱等腐蚀性清洁剂。
3. 检查管道连接定期检查空调管道连接是否严密，确保冷凝水排放畅通，避免水分渗透导致腐蚀。
4. 防止空调受潮空调在运输、安装和日常使用过程中，应注意防止受潮。
空调应放置在干燥通风的环境中，避免阳光直射。
5. 选用防腐蚀涂料在空调外机表面涂抹防腐蚀涂料，可提高抗腐蚀能力。
涂抹时，注意涂层均匀，厚度适中。
6. 合理使用空调合理使用空调，避免长时间连续运行，以免产生过多冷凝水。
同时，注意空调的节能环保，降低能耗。
四、空调腐蚀的维修方法1. 更换腐蚀部件当空调部件出现腐蚀现象时，应及时更换。
如空调外机、排水管、接水盘等部件。
2. 清理污垢使用适当的清洁剂，清理空调内外部的污垢和积尘，提高散热效果，减少腐蚀。
制冷机组蒸发器表面抗腐蚀处理制冷机组蒸发器是制冷系统中的重要组成部分，其表面抗腐蚀处理对于提高机组的性能和延长使用寿命具有重要意义。
本文将从抗腐蚀处理的必要性、常用的抗腐蚀处理方法以及抗腐蚀处理的效果等方面进行详细介绍。
一、抗腐蚀处理的必要性制冷机组蒸发器在工作过程中，常常会受到各种腐蚀性介质的侵蚀，如水、氨、氯化物等。
这些介质会对蒸发器表面产生腐蚀，导致表面氧化、锈蚀、脱层等问题，进而降低蒸发器的传热效率，影响制冷系统的运行性能。
因此，对蒸发器表面进行抗腐蚀处理是必要的。
二、常用的抗腐蚀处理方法1. 涂层处理：涂层是一种常用的抗腐蚀处理方法，其可以形成一层均匀的保护膜，阻隔腐蚀介质对蒸发器表面的侵蚀。
常见的涂层材料有聚酰胺脂、聚氨酯、环氧树脂等，涂层的选择应根据具体的工作条件和介质特性来确定。
2. 化学处理：化学处理是通过将抗腐蚀剂溶解在介质中，使其与蒸发器表面发生化学反应，形成一层抗腐蚀的物质膜。
常见的化学处理方法有酸洗、碱洗、电化学处理等，可以有效提高蒸发器的抗腐蚀性能。
3. 材料选择：选择抗腐蚀性能良好的材料也是一种有效的抗腐蚀处理方法。
常见的抗腐蚀材料有不锈钢、铝合金、镀锌板等，可以根据实际情况选择合适的材料进行制造。
三、抗腐蚀处理的效果经过抗腐蚀处理的蒸发器表面能够形成一层均匀、致密的保护膜，有效阻隔腐蚀介质的侵蚀。
这样可以提高蒸发器的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
同时，抗腐蚀处理还可以保持蒸发器的传热效率，提高制冷系统的运行效果，降低能耗。
四、总结制冷机组蒸发器表面的抗腐蚀处理是提高机组性能和延长使用寿命的重要手段。
常用的抗腐蚀处理方法包括涂层处理、化学处理和材料选择等。
经过抗腐蚀处理后，蒸发器表面能够形成一层均匀、致密的保护膜，有效阻隔腐蚀介质的侵蚀，提高蒸发器的耐腐蚀性能。
抗腐蚀处理还可以保持蒸发器的传热效率，提高制冷系统的运行效果，降低能耗。
因此，在制冷机组蒸发器的制造和维护过程中，抗腐蚀处理是必不可少的一项工作。
空预器冷端腐蚀原因分析及防范措施空气预热器的低温腐蚀主要发生在空气预热器的冷端（即冷风进口处的低温段）。
对回转式空气预热器而言，腐蚀会加重堵灰，使烟道阻力增大，严重影响锅炉的经济运行。
由低温腐蚀会对锅炉造成很大危害，因此必须预防发生低温腐蚀。
一、低温腐蚀的原因烟气进入低温受热面后，随着受热面的不断吸热，烟气温度逐渐降低，其中的水蒸气可能由于烟气温度降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。
烟气中水蒸气开始凝结的温度称为水露点。
纯净水蒸气露点取决于它在烟气中的分压力。
常压下燃用固体燃料的烟气中，水蒸气的分压力p=0.01-0.015Mpa，水蒸气的露点低至45-54℃，一般情况下不易在受热面上发生结露。
而当锅炉燃用含硫燃料时，硫燃烧后全部或大部分生成二氧化硫，其中一部分二氧化硫（占总含量的1%左右，体积分数）又在一定条件下进一步氧化生成三氧化硫(SO3)。
SO3与烟气中水蒸气化合后生成硫酸蒸汽，硫酸蒸气的凝结温度称为酸露点。
酸露点比水露点要高得多，而且烟气中SO3含量越高，酸露点越高，酸露点可达110-160℃。
当受热面的壁温低于酸露点时，这些酸就会凝结下来，对受热面金属产生严重的腐蚀作用，这种腐蚀称为低温腐蚀。
烟气酸露点的高低，表明了受热面低温腐蚀的范围大小及腐蚀程度高低，酸露点越高，更多受热面要遭受腐蚀，而且腐蚀越严重。
因此，烟气中酸露点是一一个表征低温腐蚀是否会发生的指示。
烟气的酸露点与燃料硫含量和单位时间送入炉内的总硫量有关，而后者是随燃料发热量降低而增大的。
两者对露点的影响，综合起来可用折算硫分来反映。
而且折算硫分越高，燃烧生成SO2就越多，SO3也将增多，致使烟气酸露点升高。
当燃用固体燃料时，烟气中带有大量的飞灰粒子。
飞灰粒子含有钙和其他碱金属化合物，它们可以部分地吸收烟气中的硫酸蒸气，从而可以降低它在烟气中的浓度，使得烟气中硫酸蒸气分压力降低，酸露点也降低。
烟气中飞灰粒子数量越多，影响越显著。
冷却器腐蚀的原因分析及应对措施摘要：冷却器E303在运行中发现传热效果下降，停车检验发现多根换热管鼓包泄漏、管箱底部腐蚀减薄。
分析腐蚀原因主要是壳程介质（重整油氢气）中含有H2S、Cl-酸性杂质超标，形成了湿H2S、Cl-腐蚀环境从而引起设备腐蚀。
作者提出了相应处理方法和防腐蚀措施。
关键字：冷却器;检验;腐蚀;原因分析;防护措施1.概况冷却器E303为浮头式换热器，其技术参数，管程：工作压力为0.405MPa，工作温度为40℃，介质为冷却水;壳程：工作压力为1.307MPa，工作温度为50℃，介质为HC+H2（含H2S、Cl-杂质）。
材质及规格：壳体材质为16MnR，内径ф737mm，公称壁厚10mm;管箱材质为16MnR，内径ф737mm，公称壁厚10mm;换热管材质为10#，外径ф19mm，公称壁厚2mm;接管材质为20#。
该设备在2007年上半年用户发现传热效果下降，化验管程出口冷却水中有物料成分存在，说明有的换热管发生泄漏，因此用户在当年8月置换下来进行全面检验。
2.全面检验（一）换热器管束检验当拆开换热器抽出管束时，发现管束外表面锈蚀严重，有较多腐蚀物，有很多换热管存在鼓包变形现象，其中部分鼓包变形处已发生开裂;在换热管鼓包处截取一段管子用26MG超声波测厚仪对其管壁进行测厚，数值分别为：1.95mm、1.90mm、1.68mm、1.52mm、1.55mm、1.76mm、1.91mm、1.97mm1.96mm（中间数据是鼓包部位）。
从检测数据看，未鼓包部位壁厚减薄不明显，而鼓包部位则存在明显的壁厚减薄现象，说明鼓包部位是腐蚀严重部位。
（二）换热器壳体检验用型号为26MG的超声波测厚仪对换热器壳体进行测厚，发现在小浮头一侧管箱的底部有一腐蚀区域，面积为126500mm2（230mm*550mm），实测厚度在8.64mm～9.26mm之间。
对接管角焊缝进行渗透检测，对管箱底部的内表面及其内表面焊缝100%用湿荧光磁粉检查均未发现裂纹。
表面蒸发空冷器的腐蚀与防护
表面蒸发式空气冷却器在炼油厂以及化工厂中应用较多，通常在环境温度与介质出口温度相对接近的条件下使用，比普通水平式普通干空冷器具有更好的换热效果，在满足相同换热量的情况下，占地较小，但是基于表面蒸发式空冷器在运行中需要不断喷水，所以设备十分容易受到腐蚀，进而影响使用寿命，腐蚀严重者设备将无法继续使用，导致生产中断。
技术人员需要结合设备的实际使用状况以及结构特点，对其进行合理的表面处理，使设备的抗腐蚀性能有所提高，同时在焊接施工工艺方面采取有效处理方法，提高设备的抗腐蚀能力。
文章就表面蒸发空冷器的腐蚀与防护进行了详细的讨论。
标签：表面蒸发空冷器；腐蚀；防护
1 表面蒸发空冷器的腐蚀机理
表面蒸发空气冷却器在运行的过程中会接触到大量的水分，如果水中含有饱和的盐类，易在特定的条件下分解，会导致盐分在金属的表面附着，水中溶解的盐类主要包括碳酸盐、硫酸盐以及硅酸盐等。
其中，稳定性最差的是碳酸盐或者重碳酸盐，如果水中溶解了大量的碳酸盐，则其在温度较高的环境中，发生分解会生产水和二氧化碳。
伴随着反应的进行，二氧化碳会逐渐从水中溢出，导致水溶液不再呈现中性，呈现出碱性，在碱性环境中，又促进了重碳酸盐的分解。
基于反应中所涉及到的碳酸钙是一类微溶性物质，同时溶解度数值比碳酸氢钙要低很多，碳酸钙的溶解度数值与温度呈现出反比例的变化关系，当温度下降时，碳酸钙的溶解度显著升高。
所以，在表面蒸发式空气冷却器的表面，微溶性盐类极易发生饱和，进而结晶析出。
如果水流动的速度较低，或者传热面的光滑度较小，相对粗糙时，这部分结晶物质就更易附着在设备的换热面上，进而组成了水垢的主要成分，一旦水垢形成，则其具有较高的密度，硬度较大，所以，基于这两个特点，也被人们称为硬垢。
从整个系统的角度进行分析，腐蚀作用主要分为两类，一类是微电池腐蚀，另一类是浓度差电池腐蚀。
1.1 微电池腐蚀
表面蒸发式空气冷却器的母材为碳钢，铁素体和渗碳体是碳钢的主要组织形式，基于铁素体是一类结构为体芯立方形式的，材质为纯铁，渗碳体属于化合物，有铁碳两种物质共同组成。
将碳钢浸入水中，基于其电极电位具有不同的数值，所以存在电位差，基于不同的组分之间的均匀性程度较高，所以可以紧密的以交叉的形式排列在一起。
形成了电连接，在这一条件下，自由电子随意的从阳极中的铁素体上部不受限制的流到渗碳体附近，渗碳体附近由于铁的腐蚀而产生的电子可以被水中溶解的氧类物质全部吸附，促进了腐蚀作用的不间断性进行。
1.2 浓度差电池腐蚀
在冷却水中所溶解的氧含量是有所不同的，根据氧含量大小的不同而引起的
电位差，同样会产生腐蚀性作用，碳钢在水中所产生的腐蚀作用，最主要的原因就是浓度差腐蚀。
这一形式的腐蚀是水中的碳钢腐蚀中存在最多，后果最严重、危害程度最高的一类腐蚀。
单表面蒸发空冷器出现结垢现象时，在污垢下部与金属表面的缝隙处，溶液基本不会与氧相接处，外部环境中的氧基本无法达到，所以会产生浓度差腐蚀，缝隙部分基于存在氧离子，所以极易形成阴极，基于缝隙处缺少氧而导致腐蚀现象的发生，上述腐蚀作用的反应机理和微电池腐蚀的反应机理基本一致。
2 RH-2缓蚀阻垢剂性能和特点
对表面蒸发空冷器的腐蚀作用机理进行进一步的研究，发现其可以实现对TH-2缓蚀剂的抑制，是一类主要成分为锌盐的试剂，羧酸盐和磺酸集团的共聚物组合在一起，通过加入具有极好缓蚀作用的有机试剂，来保证复合水质的稳定性。
这一确定的配比解决了缓蚀阻垢剂应用中存在的问题，弥补了不足，缓解了其分散性不强的特点，解决了锌盐沉积和胶状物絮凝的弊端。
在共聚物中引入磺酸基团，可以很好地分散不同形式的污垢，包括钙垢、泥沙以及油脂类污垢。
在碱性条件下，硬度较大的条件下，仍然可以很好地去除锌垢、铁垢这是一类单一性试剂，所以使用更加便捷。
3 RH-2缓蚀剂缓蚀阻垢实验分析
试验药品：RH-2阻垢剂、CSW-101、CH301
3.1 静态组试验
试验条件：试验1：当二价钙离子的浓度为606ppm时，反应时间为10小时，反应温度为80℃；试验2：当二价钙离子的浓度为920ppm时，反应时间为10小时，反应温度为80℃；通过试验发现，阻垢剂的性能比CH301和CSW-101的混合物要好很多，当碱性增强的时候，阻垢剂的阻垢率数值仍然较高，但是后面试剂的阻垢率数值则受到酸碱度的影响而显著降低。
3.2 旋转挂片腐蚀试验
试验条件：二价钙离子的浓度约为920ppm，碳酸氢根离子的浓度约为900ppm，溶液的PH控制在8.2-8.6的范围内，旋转线速度约为0.5米/秒，时间约为72小时。
通过分析试验结果发现，阻垢剂的性能极佳，缓蚀效果明显高于CH301和CSW-101。
4 RH-2緩蚀阻垢剂在表面蒸发空冷器中的应用
在反应中，如果没有应用阻垢剂，则表面空气冷却器的腐蚀性相对严重，设备运行时间不足两年，就由于腐蚀作用而导致了严重的设备穿孔。
产生极为严重的介质渗漏，不仅影响了生产的正常开展，而且造成了极大的经济损失，导致了环境的污染，对安全性也产生了影响。
针对这类现象，厂内对蒸发式空气冷却器
进行了外部防腐蚀处理，对腐蚀状态进行了详细的分析。
将标准钢片放置在现场，放置时间约为99天，约为2380小时，运行一年的时间，并没有设备腐蚀的现象发生。
表明，在外部防腐蚀处理中加入RH-2缓蚀剂具明显的防腐蚀效果。
研究表明，利用现场挂片进行监测，得到碳钢的腐蚀速率极快，大于标准中的要求。
在表面蒸发空气冷却器上部注入缓蚀剂以后，在设备运行的一年中，并没有设备穿孔出现，表明注入缓蚀剂是极为有效的。
4.1 阻垢效果
将缓蚀剂添应用以后，可以将管束外部存留的污垢彻底清除，对于碳酸盐等沉积很长时间的硬度较大的污垢，仍然有很好的清除效果，同时阻止了再次产生污垢。
表面蒸发空冷器外表面清洁状态良好，同时，内部污垢热阻显著降低，使蒸发空冷器的传热效率明显提高，降低了对软化水的使用，在满足环保要求的同时，实现了能源消耗的减少。
4.2 缓蚀效果
同时使用速率检测设备以及应用挂片检测法对设备的腐蚀速率进行检测，发现在应用挂片以后，在99天空冷器连续运行2380小时的时间中，腐蚀速率降低。
5 焊接工艺中的防腐操作技术
5.1 优化焊接工艺
由于表面空气冷却器具有相对复杂的结构，在焊接过程中会存在大量的焊缝，基于焊接操作中焊缝之间存在着较大的差异性，所以，为了保证空冷器的使用寿命，需要合理控制焊缝的质量，保证其具有较好的力学性能，足以对各种负荷进行合理的抵抗。
另外，需要做好焊缝的防腐蚀处理，具有极好防腐蚀能力的焊缝，首先要保证焊接材料本身具有极佳的防腐蚀能力，其次要保证焊接工艺的合理性，才能确保焊缝整体具有极强的防腐效果。
在焊接过程中，要做好热处理工作，尽可能避免或者降低热处理而导致的焊接应力。
基于焊接所产生的应力具有极大的腐蚀作用，所以，要做好焊接之后的热处理工作，避免由于焊接中所产生的应力而导致的破坏现象，保证较好的焊接质量。
5.2 做好管端保护
表面蒸发空气冷却器最容易受到介质腐蚀以及影响的部位就是换热管与管板相连接的位置，所以，需要做好这一部位的防腐蚀處理，传统的焊接操作往往无法保证空冷器的设计使用寿命，所以空冷器的制造过程中，必须注意管板与换热管之间的连接方式，保证连接方式的合理性，以实现空气冷却器的正常运转。
现阶段使用范围较广的一类连接方式就是强度焊加贴涨的焊接与涨接相结合的连接方式，这种连接方式的选择，对于保证空气冷却器的合理运行有着积极的意义。
这种焊接与涨接相结合的方式对于保证连接的紧密型极为有效。
5.3 保障与介质相接表面的质量
在表面空冷器的运行过程中，和介质表层相接触的板材的质量对设备的使用寿命具有直接的影响，也是防腐蚀工作的主要工作环节。
所以，为了保证空冷设备表面质量合格，不允许在对其进行表面处理以后，再将其划伤或者导致其破损，避免在设备运行的过程中出现腐蚀现象。
另外一个需要进行特殊的防腐蚀处理的部分就是介质相接触的焊缝的表面，这也是一个极易由于受到腐蚀性作用而产生破坏的部分，必须将焊接表面进行细致、全面的打磨，保证焊缝的质量，然后在打磨均匀以后再进行酸洗钝化处理，使焊缝表面形成一个密度较大的氧化层，足以对各类腐蚀作用进行抵抗。
综上所述，表面蒸发式空冷器基于其较高的传热系数，较好的传热效果在炼油厂中大量应用。
为了避免设备在运行的过程中受到较为严重的腐蚀，必须通过合理的表面处理方法和焊接工艺来提高设备的抗腐蚀能力，即使在相对恶劣的环境中，也能维持较长的运行时间，保证生产的顺利开展。
参考文献：
[1]陈国玲，吴东山.板式表面蒸发空冷器在溶剂油装置扩能改造中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（5）：259.
[2]王培.湿式空冷器水处理系统的防腐蚀控制[J].石油和化工设备，2011，
14（3）：66-69.。
