石化空冷器的防腐蝕技術

陳朔

摘 要：空氣冷卻器是一類在石油化工企業(yè)以及電廠中應用較多的設備，用于實現(xiàn)反應介質的降溫或者冷凝，空氣冷卻器的穩(wěn)定運行對于保證整個生產的順利開展具有重要的意義，有些煉廠中腐蝕性介質較多，空冷器的運行環(huán)境極為復雜，伴隨著熱量傳輸、沖刷以及結垢等影響，所以做好空氣冷卻器的防腐蝕處理工作尤為重要。工作人員須要結合實際生產條件選取合理的工藝以及技術進行空氣冷卻器的防腐蝕處理。本文就石化空冷器的防腐蝕技術進行了詳細的討論。

關鍵詞：石化空冷器；防腐蝕；技術

中圖分類號：TE986 文獻標識碼：A

一、表面防腐處理技術

基于用于石化生產的空冷器內部介質大部分都具有極強的腐蝕性，所以可以通過選擇不同的母材來改善空冷器的防腐性能，介質不具防腐蝕性影響時，通常選擇母材為普通碳鋼材質的空冷器，一旦介質具有腐蝕性，則可以相應的更換材質，所更換的材質依據(jù)介質的腐蝕性特點改變而發(fā)生改變。比如應用不銹鋼材質、鎳洛合金以及雙相鋼、825材料等等。這些材料可能會導致設備成本的提高，但是在防腐蝕方面具有極好的效果。如果選用涂刷防腐涂料的方法進行表面處理，則可以極大地降低資金投入，同時仍然可以滿足防腐蝕效果。使用較多的防腐材料為有機類防腐涂料、鎳磷合金涂料等。

1.有機涂層

在空冷設備運營過程中，傳統(tǒng)生產中使用的反應設備會發(fā)生一些化學反應，比如：裂解反應，產生硫化氫以及氯化氫等具有腐蝕性作用的物質，這些物質通常以氣態(tài)的形式存在，當反應設備內部溫度或者壓力改變到確定的數(shù)值以后，便會轉化為液態(tài)物質，進而表現(xiàn)出極強的腐蝕性作用。如果設備選擇普通碳鋼作為母材，則會導致設備出現(xiàn)極大的腐蝕，如果當介質內部流動這類材質時，可以將其材質更新為不銹鋼材料，其抗腐蝕能力優(yōu)于碳鋼材質，但是即便抗腐蝕能力有所提高，也不能完全滿足防腐的要求，在設備的表面上仍然會出現(xiàn)由于腐蝕作用而產生的小斑點。對于諸如此類現(xiàn)象，為了更好地發(fā)揮防腐效果，技術人員在設備的表面上涂刷具有加強腐蝕作用的材料，避免設備出現(xiàn)嚴重的腐蝕。我國空冷設備的防腐技術最初并不是自主研發(fā)的，是由國外引入的，大部分是從德國引進的技術，隨著防腐涂層技術在我國應用范圍的不斷拓展，應用領域的極大擴大，技術日趨先進和成熟，我國的空冷行業(yè)防腐技術取得了極大的進展。

空冷設備采用有機材料做涂層的工藝為首先酸洗，然后進行中和反應、磷化、進而烘干、涂刷底漆、二次烘干，最后涂刷面漆、烘烤。底漆和面漆的厚度層數(shù)要大于6層，總厚度數(shù)值在200mm～250mm，烘烤操作的目的就是實現(xiàn)材料充分的固化，保證在機體上形成一層相對較厚的圖層，實現(xiàn)金屬層表面新增一層厚度較大、密度較大的保護層，有機涂層的抗腐蝕能力強，傳熱性能好，對基體的附著能力強，資金投入量較低，所以在空氣冷卻器的制造領域應用較為廣泛，在介質溫度較低的輕油氣冷卻中是效果最好，經濟性最好的防腐處理措施。

2.化學鍍鎳磷合金鍍層

化學鍍是將基體放置在鍍液中的，通過化學反應將液體中的金屬還原出來，沉降在基團中，形成密度較大的氧化層，是一種表面處理方法?；诳绽淦鹘Y構相對復雜，所以采用該防腐工藝在技術上可實現(xiàn)性不強，在進行防腐操作中的排液、排氣以及排渣問題都不易處理，十分容易出現(xiàn)鍍層均勻性不足等問題。面對這類問題，必須將空冷器的鎳磷鍍層應用在內腔可循環(huán)的工藝中，通過封閉的循環(huán)系統(tǒng)的形成，便可以解決腐蝕問題。工藝流程為：首先進行堿洗，然后采用熱水沖洗，進而酸洗，再次水洗，洗凈后進行活化，然后通過鎳磷鍍的方式實現(xiàn)防腐，鍍層完成以后，再次水洗，鈍化，控制鍍層厚度約為30um～50um，在鍍層操作完成以后，保證鍍層與集體之間具有較強的結合力，保證鍍層表面具有足夠的致密性，保證基體與鍍層之間隔離良好。

基于化學鎳磷鍍具有較好的耐高溫性，硬度大，耐腐蝕能力強，具有極好的耐磨性，具有極好的傳熱能力，以及抗結構能力，可以用于阻隔硫離子以及氯離子的作用。調查研究人員通過對大量的調查數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)經過化學處理或者鎳磷鍍處理以后的介質表面空氣冷卻器的使用壽命更長，同時，空氣冷卻器的性能更好，比普通空氣冷卻器的使用壽命要長5倍左右，統(tǒng)一與其他形式的表面處理方式相比較，具有更高的防腐蝕能力。但是資金投入量較大，所以對于一類具有中等防腐要求的設備尤為適用。

二、焊接工藝中的防腐操作技術

1.優(yōu)化焊接工藝

由于空氣冷卻器具有相對復雜的結構，在焊接過程中會存在大量的焊縫，基于焊接操作中焊縫之間存在著較大的差異性，所以，為了保證空冷器的使用壽命，需要合理控制焊縫的質量，保證其具有較好的力學性能，足以對各種負荷進行合理的抵抗。另外，需要做好焊縫的防腐蝕處理，具有極好防腐蝕能力的焊縫，首先要保證焊接材料本身具有極佳的防腐蝕能力，其次要保證焊接工藝的合理性，才能確保焊縫整體具有極強的防腐效果。在焊接過程中，要做好熱處理工作，盡可能避免或者降低熱處理而導致的焊接應力。基于焊接所產生的應力具有極大的腐蝕作用，所以，要做好焊接之后的熱處理工作，避免由于焊接中所產生的應力而導致的破壞現(xiàn)象，保證較好的焊接質量。

2.做好管端保護

空氣冷卻器最容易受到介質腐蝕以及影響的部位就是換熱管與管板相連接的位置，所以，需要做好這一部位的防腐蝕處理，傳統(tǒng)的焊接操作往往無法保證空冷器的設計使用壽命，所以空冷器的制造過程中，必須注意管板與換熱管之間的連接方式，保證連接方式的合理性，以實現(xiàn)空氣冷卻器的正常運轉?，F(xiàn)階段使用范圍較廣的一類連接方式就是強度焊加貼漲的焊接與漲接相結合的連接方式，這種連接方式的選擇，對于保證空氣冷卻器的合理運行有著積極地意義。這種焊接與漲接相結合的方式對于保證連接的緊密型極為有效。在工作中，首先在進口位置加設稱管，控制稱管的長度尺寸約為不小于300mm，為了將焊縫進行合理的包裹，需要在端部進行翻邊處理，保證稱管和換熱管之間的縫隙處進行了足以抵抗較高溫度以及腐蝕性作用的密封膠的密封，在處理之后再進行漲接操作。

3.保障與介質相接表面的質量

在空冷器的運行過程中，和介質表層相接觸的板材的質量對設備的使用壽命具有直接的影響。也是防腐蝕工作的主要工作環(huán)節(jié)。所以，為了保證空冷設備表面質量合格，不允許在對其進行表面處理以后，再將其劃傷或者導致其破損，避免在設備運行的過程中出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。另外一個需要進行特殊的防腐蝕處理的部分就是介質相接觸的焊縫的表面，這也是一個極易由于受到腐蝕性作用而產生破壞的部分，必須將焊接表面進行細致、全面的打磨，保證焊縫的質量，然后在打磨均勻以后再進行酸洗鈍化處理，使焊縫表面形成一個密度較大的氧化層，足以對各類腐蝕作用進行抵抗。

綜上所述，空氣冷卻器是我國石油化工廠中的重要反應設備，空氣冷卻器的正常運轉對于保證生產的順利開展有著積極的意義。由于在石化生產中，很多反應都涉及很多具有較強腐蝕作用的介質，所以必須做好設備的防腐蝕處理，才能避免設備在運行過程中出現(xiàn)泄漏或者導致其使用壽命的縮短。具體的防腐蝕處理方法可以依據(jù)生產的實際條件來確定，比如采用表面處理、防腐蝕處理等措施。以保證空氣冷卻器的使用壽命，維護其安全、穩(wěn)定的運行。

參考文獻

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