化工设备换热器的常见腐蚀与防腐研究

邓庆龙

（大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司，黑龙江大庆 163000）

换热器是化工设备的重要组成部分，在化工设备工作过程中出现温度过高情况时，换热器可有效降低化工设备温度，使其贴合化工工艺生产标准。由于化工设备换热器工作环境的复杂性、工作强度、人为损坏等各种因素的影响，换热器腐蚀情况较为常见，给化工设备正常工作带来一定影响。改善换热器腐蚀情况，保证化工设备换热器正常工作运转至关重要。本文针对化工设备换热器的常见腐蚀和防腐进行深入研究。

1 化工设备换热器常见腐蚀情况

1.1 电化学腐蚀

化工设备换热器在生产过程中，受化学物质原材料的影响较大，当介质流动性较大、且流动不均，易在换热器表面停滞不前时，沉积物在换热器表面造成腐蚀，出现缝隙或裂痕。裂缝内外出现氧气差异，化学设备换热器出现电化学腐蚀，电化学腐蚀会在短期内造成换热器表面大面积腐蚀。在停用后，还会导致换热器表面沉积物沉淀，造成其表面粗糙，在化工设备运行过程中，因换热器表面粗糙程度过高，机组启动时水铁含量增高，给设备运行带来较大阻力，加剧换热器腐蚀。

1.2 表面磨损腐蚀

化工设备换热器在运转过程中，由于工作环境的特殊性，化工原料产品带有强烈腐蚀性，受长期运转磨损，化工设备换热器表面出现损耗。例如，化工设备换热器工作过程中，受高速流体冲刷作用，或流动介质中含有颗粒状物体，在运动过程中与换热器摩擦碰撞，机械冲刷作用下导致换热器表面金属腐蚀裸露。

1.3 换热管腐蚀

化工设备换热器以水为介质进行换热工作，由于水体pH值不稳定，水汽与铁元素的中和作用、与氧化物的溶解作用等多种因素的影响，水中的有害物质，即阴离子（C1-）等物质形成化学腐蚀。换热器受水汽渗透冲刷作用影响，腐蚀程度加重。

1.4 长期运作腐蚀

化工生产是我国工业生产的支柱性产业，化工生产效率与质量对国民生产总体水平有重要影响，近年来，化工生产量加大，工作任务繁重，化工设备运转效率要求高。在长期超负荷运作过程中，化工设备换热器受到严重磨损。除此之外，工作人员的维修保养意识不强烈、化工生产单位未设置严格完备的检修制度，未能够定期对化工设备换热器进行定期的维修保养，导致有磨损腐蚀的换热器得不到及时的维修更新，加剧了腐蚀磨损情况，影响后期化工生产工作的开展。

2 化工设备换热器的防腐措施

2.1 在换热器表层涂刷防腐涂料

导致化工设备换热器出现腐蚀情况甚至加重现有腐蚀现象的主要原因是换热器金属表面与外界环境未能有良好隔绝，为解决这一问题，降低换热器腐蚀概率，可利用电镀、火焰喷涂、包镀、蒸汽镀等方式在换热器表面进行金属镀层，如镀镍或镀锡，在金属与环境间形成稳固有效的屏障，隔绝外界有害物质侵袭。同时，化工生产部门还可选择无机涂层，如CH-784环氧胺基涂料，其具有耐酸碱、耐溶剂、隔绝水蒸气、强附着力等诸多优势，且其施工较为简易方便，化工生产工作人员需预先对化工设备换热管进行表面处理，利用喷砂进行除锈，使其露出表面金属原色，后利用浸泡式施工方式进行涂层，涂层厚度一般为80～250μm 为最佳，依照最新化工工艺标准底漆两层、面漆三至四层进行喷涂。在喷涂完毕后，待换热器表面涂层风干后进行二次加热固化，增加涂层稳固性，防止其在后期工作过程中剥落。化工生产相关部门负责人员需要对化工设备换热器涂层情况进行检查验收，观察其表面是否光滑平整、有无裂纹或漏涂部分，一旦发现存在以前情况，必须追究施工人员责任，并进行二次返工重新喷刷，以保障无机涂层的屏障保护作用。在化工设备换热气表面涂刷防腐材料，能够有效阻断外界有害物质对换热器金属表层的侵蚀，有效降低换热器腐蚀概率，改善腐蚀情况，保证化工生产稳定进行。

2.2 电化学防腐保护

换热器的电化学腐蚀有两类情况，一是碳素钢的电化学腐蚀，二是阴阳极之间的电流腐蚀。以电流腐蚀为例进行说明，换热器出现电化学腐蚀的本质是阴阳极之前摩擦不平衡产生腐蚀电流，对换热器内部产生腐蚀影响。针对这一情况，相关化工生产部门可采用电极电位转化法进行防腐处理，即将换热器电极电位原位较高的防腐体金属置换为电极电位比被防腐体低的金属，再将其与被防腐体接触，将腐蚀电流传导到低电位金属中，对处于高电位的化工设备换热器进行防腐处理，也就是牺牲阳极保护法。此类电化学防腐保护方法，将化工设备换热器中的微电池中的阳极与阴极进行转换，能够有效改善电化学腐蚀现象，降低化工设备换热器的腐蚀概率，保证设备的正常运转，提高化工生产工作效率。

2.3 对化工设备换热器腐蚀介质进行处理

化工设备换热器防腐在本质上是金属防腐，可以通过对腐蚀介质的处理达到防腐目的。例如，在化工生产过程中，由于化工原料喷溅，残留到化学设备换热器金属表面，造成换热器腐蚀，针对这一情况，相关部门可通过消除防腐介质手段，保证金属表面的绝对干燥，即经常擦干换热器表面存在的水分、在换热器中加装干燥机或缓蚀剂等，加强对腐蚀介质的处理，能够有效消除腐蚀介质的存在，减少化工设备换热器腐蚀，提升换热器工作质量，加快化工生产效率，加快完成化工生产任务的速度。

2.4 完善化工设备换热器检修制度

检修制度匮乏、设置不严谨是导致化工设备换热器腐蚀情况严重的主要原因之一，缺少严格的制度约束，化工生产工作人员的日常检修意识薄弱，对化工设备换热器工作运转情况关注度不够，导致换热器腐蚀情况不能被及时发现，得不到有效改善。为解决这一问题，化工生产相关部门必须完善化工设备换热器检修制度，设定专业化检修标准，派设专业人员成立检修小组，定期对化工设备换热器工作情况进行检修，一旦发现换热器不正常运转情况立即上报维修或更换，并要求检修负责人员做好检修记录，定期上交至领导部门检查，避免工作人员懈怠检修工作。同时，化工生产部门要设立完备的换热器检修标准，如换热器表面温度是否过高、金属表层是否有水汽存在、是否存在裂纹剥落情况等，以高标准、严要求的化工设备换热器检修标准要求工作人员，能够及时有效地发现化工设备换热器存在的不正常情况，避免其发生腐蚀现象。除此之外，有关部门还需要设置相应的员工责任制度，对检修人员存在的逃避检修工作、检修工作疏漏、不严谨等现象进行约束，一旦发现必须从严从重处理，以保证化工设备换热器检修工作的正常开展，提高换热器工作质量，延长换热器工作寿命。

3 结语

造成化工设备换热器腐蚀的情况复杂多样，且易影响化工设备生产稳定开展进行。为改善这一情况，相关化工生产部门必须重视化工设备换热器的防腐处理，针对换热器目前存在的腐蚀情况进行深入研究，不断更新升级防腐技术手段，利用先进的、多元化的防腐技术保证化工设备换热器工作质量，提升化工生产效率。