淺析化工設(shè)備換熱器的常見腐蝕與防腐

亢凱

（大慶石化公司腈綸廠紡絲聯(lián)合車間，黑龍江 大慶 163000）

化工設(shè)備的種類有很多，換熱器作為其中的一種，起到了不可或缺的作用，在實際生產(chǎn)中，如果化工設(shè)備的溫度過高，就會導(dǎo)致設(shè)備的壽命降低或者損壞，換熱器的作用就是通過自身換熱系統(tǒng)，降低化工設(shè)備的溫度，使其可以正常的運作。其中，由于化工設(shè)備換熱器長期處于溫度過高、工作強度大的環(huán)境中，以及人為因素也會對換熱器造成傷害，所以導(dǎo)致?lián)Q熱器的腐蝕是十分常見的現(xiàn)象。設(shè)備一旦腐蝕，不僅降低了工作效率，還有可能帶來一定的安全隱患，給工作人員和企業(yè)帶來一定的危險，所以保證化工設(shè)備換熱器的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)十分重要，需要有關(guān)人員的高度重視，保障我國化工領(lǐng)域穩(wěn)定發(fā)展。

1 化工設(shè)備換熱器的常見腐蝕類別

1.1 換熱器表面物理磨損腐蝕

在實際化工生產(chǎn)過程中，化工設(shè)備換熱器的構(gòu)件幾乎都是金屬的，金屬的硬度高、剛性大，且運動速度高，金屬零件之間很容易發(fā)生碰撞，導(dǎo)致零件的表面發(fā)生刮碰、磨痕等，這種腐蝕稱為換熱器表面物理磨損腐蝕。氣體、固體顆粒、液體等都是可能會造成物理磨損腐蝕的介質(zhì)，但是簡單來說，換熱器表面物理磨損腐蝕是由于高速運動的介質(zhì)對換熱器的不斷摩擦以及金屬零件的暴露區(qū)域受到的腐蝕的共同影響，在換熱器的第一層保護介質(zhì)被磨損后，第二層介質(zhì)很容易會受到更多因素的影響，給設(shè)備帶來進一步的腐蝕。

由于表面物理腐蝕過于常見，我國的各行各業(yè)開始逐漸意識到問題的嚴重性，在設(shè)計換熱器零件的過程中，會采取一定的措施，防止介質(zhì)進入換熱器內(nèi)部。

1.2 換熱器應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力出現(xiàn)在接觸表面，通常分為外加應(yīng)力以及殘余應(yīng)力，應(yīng)力的作用對于換熱器來說是致命的，應(yīng)力容易造成金屬零件的斷裂，一個金屬零件的斷裂可能會導(dǎo)致整個換熱器處于癱瘓狀態(tài)。目前來說，常見的應(yīng)力腐蝕類別分為陽極溶解應(yīng)力腐蝕以及氫致開裂應(yīng)力腐蝕等，所以在實際生產(chǎn)中，應(yīng)力的作用結(jié)合介質(zhì)的腐蝕作用，會造成換熱器表面的一層氧化膜被干擾最后消失，氧化膜消失后，被破壞的材料和未被破壞的材料將會形成電池的陰陽兩極，電子高速流動，導(dǎo)致金屬零件的壽命繼續(xù)縮短，原電池的形成，可能會造成零件逐漸溶解成液體，造成極大的安全隱患。

1.3 換熱器電化學(xué)腐蝕

換熱器在高速工作中，其內(nèi)部流動的液體分子將會處于不斷的運動中，防止流體的沉降，但是長期的工作，仍會有一部分的分子產(chǎn)生沉降，并且分子是處于不斷運動中的，工作量少的區(qū)域?qū)a(chǎn)生更多的沉降。受到換熱器內(nèi)部工作原理的影響，經(jīng)常使用的部分沉降較少，工作量小的地方沉降多，這種沉降物不均勻的分布，會形成一定的縫隙和間距，導(dǎo)致縫隙之間的含氧量不同，并且由于換熱器內(nèi)部的空氣流通，會引起縫隙之間產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，不僅如此，由于縫隙附近的電化學(xué)反應(yīng)速度不同，所以產(chǎn)生的腐蝕面積進一步擴大。

2 化工設(shè)備換熱器防腐措施

2.1 增加防護層，涂刷涂料

針對于各種類型的腐蝕，都可以采用增加防護層、涂刷涂料的方式進行防腐，使得腐蝕介質(zhì)和換熱器的金屬零件之間產(chǎn)生隔離層，常見的防腐涂料可以分為重防腐涂料、防溶劑涂料、高溫涂料、防油腐蝕涂料等，可以有效的進行防腐。在實際的化工生產(chǎn)過程中，要結(jié)合實際的腐蝕類型，合理的選擇涂料種類，有針對性的解決防腐問題。不僅如此，針對于不同的防腐涂料，不同的生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品效果也會有所不同，具有較大的性質(zhì)差異，并且質(zhì)量參差不齊。所以，在進行涂料的選取過程中，要對市場進行調(diào)研，增加已購買的涂料的質(zhì)檢次數(shù)，針對不符合企業(yè)標準的涂料，要采取“堅決不使用”的方式，保證防腐材料的質(zhì)量。在確保防腐涂料的質(zhì)量過關(guān)后，定期的在換熱器的金屬零件表面刷涂，形成致密的保護膜，避免換熱器金屬零件與可能會導(dǎo)致腐蝕的介質(zhì)接觸，降低換熱器發(fā)生腐蝕的概率，延長換熱器的壽命。

2.2 犧牲陽極的陰極保護法

顧名思義，犧牲陽極的陰極保護法就是通過犧牲原電池的陽極，使得陰極得到保護。由于碳鋼材料是由滲碳體和鐵素體組成的，根據(jù)化學(xué)周期元素表，碳元素的電子電位比鐵低，所以，可能形成原電池，原電池的陰陽兩極損耗程度是不同的，往往陽極受到的損耗程度高。碳元素作為陰極，鐵元素就成了陽極，但是，防腐的目的是使得鐵元素不受到腐蝕，鐵元素的腐蝕產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕，并產(chǎn)生了不可阻止的腐蝕電流。所以，技術(shù)人員往往可以采用犧牲陽極的陰極保護法，簡單來說，可以通過在陽極表面刷涂一層電位更低的金屬元素，或者連接一個電位更低的金屬，使得“假陽極”受到腐蝕，陰極得到保護。常見的“假陽極”元素是鋁元素，因為鋁元素較為活潑，且成本低廉。

2.3 定期的人工維修檢查

以上采取的兩種方式是必不可少的，同時，相關(guān)工作人員還應(yīng)該在設(shè)備正常的運行中，定期的開展維修檢查工作，根據(jù)設(shè)備的腐蝕情況，及時的清理腐蝕層，涂刷防護層。這種人工的方式能夠有效的避免換熱器內(nèi)部的沉淀，延長換熱器壽命，保證機器的運轉(zhuǎn)效率，提升化工生產(chǎn)的質(zhì)量。不僅如此，相關(guān)監(jiān)管人員還應(yīng)制定相應(yīng)的法律法規(guī)和規(guī)章制度，定期的對培訓(xùn)員工進行培訓(xùn)，防止人為因素導(dǎo)致的換熱器腐蝕，并開展生產(chǎn)安全教育培訓(xùn)，定期開展團建，讓員工之間互相交流心得，落實賞罰分明制度，對明知故犯的員工予以嚴懲，對于長期工作優(yōu)秀的員工進行獎勵。領(lǐng)導(dǎo)層應(yīng)當實行外派，使得企業(yè)員工能夠外出學(xué)習(xí)其他企業(yè)的先進技術(shù)，貫徹落實防腐理念、積極工作、與時俱進、不斷創(chuàng)新、不斷學(xué)習(xí)，從而提升自身的專業(yè)素質(zhì)水平和綜合素質(zhì)能力，使得防腐理念落實到每一位員工身上，保障企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，我國的化工領(lǐng)域出現(xiàn)的換熱器腐蝕問題需要引起相關(guān)從業(yè)人員的重視，并結(jié)合實際情況，針對于具體的腐蝕類型，選擇合適的防腐手段，科學(xué)的防腐手段是化工企業(yè)能夠順利生產(chǎn)運營的前提，直接關(guān)系到企業(yè)的實際利益。所以，工作人員要設(shè)法提升換熱器的使用壽命，提升換熱器的效率和質(zhì)量，并根據(jù)企業(yè)過去的防腐經(jīng)驗，提升化工設(shè)備換熱器的防腐效率，定期的對腐蝕類型進行總結(jié)和分類，并定期的總結(jié)經(jīng)驗，提升化工企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，保障我國化工領(lǐng)域長期、穩(wěn)定、健康發(fā)展。