管壳式换热器和板式换热器的腐蚀与防护

关于换热设备的腐蚀破坏及防护措施分析报告换热设备的腐蚀破坏及防护措施有哪些？有哪些需要注意的地方，下面这篇关于换热设备的腐蚀破坏及防护措施分析报告，和大家一起分享一下！摘要：本文简要介绍了金属腐蚀的类型、危害，并对换热设备腐蚀进行调查，概括了腐蚀控制方法,并以骤冷塔冷凝器为例, 通过剖析腐蚀产生的原因,重点介绍了换热设备腐蚀破坏原因、防护措施及其防护效果。

关键词：换热设备；腐蚀；防护方法中图分类号：TQ051 文献标志码：B 文章编号：1671-7953(20__)02-0113-03换热器是石油化工行业中应用最广的设备，通常约占工艺设备总质量的40 % ，其中换热设备中大约有1/ 3 是水冷器，占建厂投资费用的20 %左右。

换热器性能的优劣直接影响整套装置的平稳运行及企业的综合经济指标。

近几年来，由于石油化工原料越来越多样化，换热设备的腐蚀问题日益突出，设备的防腐蚀问题已得到石油化工行业的特别关注。

腐蚀和结垢是换热设备的两大问题。

因此，对国内外石油化工行业换热设备的腐蚀和结垢原因及防护措施进行分析和研究很有必要。

1 金属腐蚀的常见类型金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起金属的变质和破坏，称为金属腐蚀，石油化工行业换热器在生产运行过程中由于苛刻恶劣的使用条件，在高温液相、气相或者多相腐蚀性介质的腐蚀、冲刷等作用下换热器常见的腐蚀类型有均匀腐蚀、点蚀坑蚀、缝隙腐蚀、垢下腐蚀、冲刷腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂、氯化物应力腐蚀开裂及露点腐蚀等数种［1-4］，导致换热器腐蚀、穿孔、泄漏而遭到破坏，使用寿命缩短，造成直接、间接的巨大经济损失。

2 腐蚀的危害及换热设备腐蚀情况调查腐蚀现象遍及国民经济的各个领域，材料腐蚀给国民经济带来巨大损失，据统计，一个工业发达国家每年因金属腐蚀所造成的直接损失占全年国民经济总产值的2%～4% 。

目前，全世界每年因腐蚀造成的经济损失高达7000亿美元，间接损失(如停工、停产)则更大。

如何防止板式换热器腐蚀？1、板式换热器腐蚀的原因（1）换热器的选材：换热器主要采用碳钢、不锈钢、钛板、SMO254、哈氏合金等金属材料，针对不同的介质选用相应的耐腐蚀金属材料，材料选用不当会加重腐蚀，严重影响换热器的使用寿命。

（2）温度的腐蚀是一种化学反应，有资料显示，每升温10℃，腐蚀速度约增加1-3倍。

但也有例外情况，当升温可以降低其他腐蚀因素的作用时，温度对腐蚀的影响也会降低。

（3）介质中一定浓度的有害杂质（如氯离子、硫离子、氨离子等）的长时间接触，在某些情况下会引起严重腐蚀。

（4）介质的浓度对换热器腐蚀的影响也不一样。

例如在盐酸中，浓度越大腐蚀越严重。

而碳钢或不锈钢在浓度为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。

（5）PH值对金属腐蚀也有一定的影响。

在换热系统介质中，PH<7时，在金属表面形成的氧化膜，失去了保护作用，造成金属腐蚀。

2、板式换热器腐蚀的类型（1）均匀腐蚀接触介质的金属表面全部或大部分被腐蚀，导致金属均匀减薄，最后损坏。

（2）点蚀使局部金属表面的钝化膜破坏,形成尺寸小于1mm的穿孔或蚀坑。

（3）缝隙腐蚀腐蚀产生在金属零件的缝隙处,由于滞留介质的电化学不均匀性而导致的。

主要发生在板片和密封压紧边的边缘。

（4）应力腐蚀残余应力、外力和腐蚀的联合作用下产生的破裂，开裂是应力腐蚀的腐蚀源。

（5）磨损腐蚀介质对金属表面同时存在磨损和腐蚀的破坏。

这种腐蚀主要发生在板片或管路的入口或导流部位。

3、板式换热器防腐的方法（1）考虑金属材料抗介质腐蚀的能力，正确的选用换热器材料。

（2）在金属表面进行钝化处理，使氧化膜表面生成一层坚劳密实而又非常薄的膜，获得更好的耐蚀性能。

（3）选用正确合理的换热器结构和正常流速，减轻入口处的腐蚀。

（4）选用合理的密封垫材质及密封垫胶粘剂。

（5）在腐蚀性介质中，可加入适量的缓蚀剂，可使金属的腐蚀性能大大降低，甚至停止。

但缓蚀剂的加入不能影响生产工艺和产品质量。

板式换热器腐蚀与防护板式换热器目前应用领域非常广泛，凭借这它的优势成为了食品、冶金、石油化工等领域的主导换热设备。

但由于换热器的工作环境复杂，板式换热器容易出现故障。

之前一节我们讲过板式换热器密封圈失调是影响板换的一个因素，今天江苏昌盛密封材料有限公司的朱师傅继续为我们讲解它的第二个因素：腐蚀而导致设备失效。

我们帮板换的腐蚀因素分为六点来解说：第一、点蚀：由“闭塞电池腐蚀”（OcludedCellCorrosion）作用引起的一种局部腐蚀—使局部金属表面的钝化膜破坏,形成尺寸小于1mm的穿孔或蚀坑。

例如,在不锈钢板片表面生锈或积垢(碳化物、二氧化硅垢层)处,因导热不良、介质的pH值减小产生的腐蚀；第二、缝隙腐蚀：由“闭塞电池腐蚀”作用引起的一种呈斑点状或溃疡形的局部腐蚀。

同点蚀的主要区别是腐蚀产生在金属零件的缝隙处,由于滞留介质的电化学不均匀性而导致的。

例如,密封垫片槽底或板片封闭流道的角孔垫片外侧处产生的腐蚀；第三、应力腐蚀开裂：在静态拉伸应力与电化学介质共同作用下，由阴极溶解过程引起的金属局部腐蚀裂纹或断裂。

例如,板片压制成型时将产生残余内应力，若与介质中的卤素离子（如Cl-、F-等离子）或H2S接触可能引起应力腐蚀开裂；第四：晶间腐蚀：起源于金属表面并沿晶粒边界深入到内部的腐蚀,可导致晶粒间的结合力丧失，使材料的强度大大降低。

例如,不锈钢在过敏温度范围（400℃~600℃）内产生的腐蚀；第五：均匀腐蚀：接触介质的金属表面全部或大部分被腐蚀的现象。

例如,板片选材不当,或使用期过长,超过了允许使用寿命；第六：其他腐蚀失效：主要有露点腐蚀、磨蚀、微生物腐蚀等。

例如,含有酸性物质的热蒸汽与冷的板片接触,可引起露点腐蚀；板片的介质入口角孔处和导流区的流速过高，或流体中含有砂粒类颗粒物时,可导致磨蚀；海水中的藻类、细菌、原生物等,可导致板片的微生物腐蚀。

以上几种腐蚀失效中，Cr-Ni奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂约占50％，点蚀和缝隙腐蚀共约占20％，所以最危险、最常见。

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。

我的温馨小屋
我的温馨小屋
只要一跨进我的小屋，你就会觉得有一种特别温馨的感觉，没错，那恰到好处的粉红色的墙壁，浪漫娴静；那棕褐色的木地板，平和温情；色调的搭配最是和谐不过了。

我房间的颜色可远不止这两种，天蓝色是我床单的颜色，上面绣着金色的小花，每当我躺在床上时就仿佛在波光粼粼的大海中无忧无虑地飘着，像是一条小鱼，或是一只小船，十分开心。

我最喜欢的是我的地毯，也是蓝色的，每次我躺在上面，就像躺在蓝天之中的云朵上，软绵绵的很舒服。

我最喜欢躺在地毯上吃东西、恶作剧，有时候我喜欢弄得满脸都是奶油躺在地毯上，感觉很凉快。

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精彩点评：璇璇的温馨小屋真让林老师向往！文章最大的亮点是小作者不仅有序地介绍了小屋的模样，还巧妙地融入了小女孩活泼可爱的身影，让小屋充满生机、充满温情！小作者的语言越来越优美流畅，富有感染力，就是以后别忘了把段落分得更细致清晰哦！
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板式换热和管壳式换热器相比优缺点人们通过科学研究和生产实践，对板式换热器的特点有了深刻的了解，并总结出一系列优缺点。

这些优缺点，通常是和管壳式换热器加以比较的，归纳如下。

（一）优点1.传热系数高管壳式换热器的结构，从强度方面看是很好的，但从换热角度看不甚理想，因为流体在壳程中流动时存在着折流板—壳体、折流体—换热管、管束—壳体之间的旁路。

通过这些旁路的流体，没有充分参与换热。

而板式换热器，不存在旁路，而且板片的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。

所以板式换热器有较高的传热系数，一般认为是管壳式换热器的3~5倍。

完成同一换热任务，采用管壳式换热器和采用板式换热器的比较；板式换热器的换热面积仅为管壳式换热面积的1/3～1/4。

2.对数平均温差大在管壳式换热器中，两种流体分别在壳程和管程内流动，总体上是错流的流动方式。

如果进一步地分析，壳程为混合流动，管程是多股流动，所以对数平均温差都应采用修正系数。

修正系数通常较小。

流体在板式换热器内的流动，总体上是并流或逆流的流动方式，其温差修正系数一般大于0.8，通常为0.95.3.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式换热器的2~5倍，也不象管壳式换热器那样要预留抽出管束的检修场地（除非吊出安装位置进行检修），因此实现同样的换热任务时，板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5～1/10.4.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.5mm,管壳式板式换热器的换热管厚度为2.0～2.5mm；管壳式换热器的壳体比板式换热器的框架重得多。

在完成同样换热任务的情况下，板式换热器所需的换热面积比管壳式换热器的小，这就意味中板式换热器的重量轻，一般来说仅为管壳式换热器的1/5左右。

5.价格低60年代中期，弗兰克对用各种材料制造管壳式换热器和板式换热器的成本进行了比较，得到单位换热面积造价—换热面积（一台的）关系曲线。

从曲线所示可见，若以不锈钢为材料，板式换热器的价格低于管壳式换热器6.末端温差小管壳式换热器在壳程中流动的流体和换热面交错并绕流，还存在旁流。

管壳式换热器的腐蚀与防护分析换热器也称之为热交换器，是一种进行热量交换的装置。

热交换器在工业中应用广泛，如制冷、石油、化工、能源、交通以及航空航天等各个领域，它是最通用的热力工程设备。

换热器不仅在工业中是为保证工艺流程和特定条件而必须使用的装置，同时也是节约能源、回收热量的主要设备。

对于管壳式换热器的腐蚀防护是相当重要的，本文就将对其腐蚀与防护问题进行分析探讨。

标签：管壳式；换热器；腐蚀；措施换热器也称之为热交换器，是一种进行热量交换的装置。

热交换器在工业中应用广泛，如制冷、石油、化工、能源、交通以及航空航天等各个领域，它是最通用的热力工程设备。

换热器不仅在工业中是为保证工艺流程和特定条件而必须使用的装置，同时也是节约能源、回收热量的主要设备。

当今世界，能源危机严重，为了能够节约一次能源，必须在能源利用的各方面进行节能降耗。

但是，管壳式换热器因具有高度的实用性和可靠性，它的产量至今仍在换热器生产领域占统治地位。

1、概述1.1管壳式换热器的特点。

化工企业中比较常见的管壳式换热器主要包括固定管板式、U型管式以及浮头式。

固定管板式换热器将换热器两端的管板与换热器的壳体有效连接在一起，主要包括外壳、换热器管板、换热器管束以及换热器封头等。

U形管式换热器主要是将换热管焊接成U形，并且将两端固定在同一个管板上。

这种换热器由于受到管道弯曲半径的影响，导致管束中心存在一定的空隙，流体容易挥发生短路，降低了传热效果。

这种换热器在检修过程中尽量减少大规模拆卸，利用氨漏检查法进行检查是比较常用的方法。

1.2维修注意事项以及准备工作。

首先切断设备所有与装置相连的管道、阀门，将设备泄压，把相关介质排放干净，置换合格的加盲板，然后交付检修单位的相关负责人进行维修。

其次，对于有保温的设备，要先拆除保温设备，搭建好维修使用的脚手架以及平台，使用铁丝将跳板固定好。

再者对于换热器腐蚀部位的检查，对于比较严重的地方，要采用绘制草图的方式进行记录或者是拍照，并录人设备检修档案内。