管壳式换热器的腐蚀与防腐

管壳式换热器的腐蚀与防护
1、 引言
管壳式换热器是目前化工及其他行业生产上应用最广泛的一种换热器。它主要是由壳体、管板、换热管、封头、折流板等组成,材质由普通碳钢、不锈钢、紫铜、塑料、石墨等。在进行换热时,一种流体由封头的连接管处进入,在管内流动,从封头另一端的出口管留流出,这就称为管程;另一种流体由壳体的接管进入,从壳体上的另一接管流出,这就称为壳程,随着管壳式换热器的大量应用,因为换热器的结构、材质、使用条件和冷却水质问题等因素,经常导致换热管管束、管口、管板处的腐蚀泄漏问题,严重影响企业安全生产和环保问题,泄漏物进入冷却水系统污染环境,又造成物料浪费,严重时还会导致恶性事故。
滚珠滑轨
2、 换热管、管口、管板腐蚀原因
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无纺布折叠机腐蚀泄漏是换热器使用中最为常见的问题,泄漏主要是腐蚀造成的,少部分是由于换热器的选型和换热器本身的制造工艺缺陷引起的。管壳式换热器的腐蚀形式基本上有两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。
管壳式换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。这就是我们常说的电化学腐蚀。研究表明,工业冷却水无论是淡水还是海水,都会有各种的离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形态起到重要作用,另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主,再就是管板内侧换热管与管的缝隙腐蚀也特别严重。从外观看,管板表面会有很多腐蚀产物和沉积物,分布着大小不等的凹坑。以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。
化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管接触各种各样的化学物质,就会受到介质的腐蚀。另外,换热器管板与换热器管之间还会产生双金属腐蚀(电位差腐蚀),一些管板还长期处于介质的冲蚀中。尤其是固定管板式换热器,还有温差应力,管板与换热器管连接处,极易泄漏,导致换热器效果降低,严重时会造成生产事故,污染环境。
固定管板式换热器
3、 管壳式换热器腐蚀防护防腐
防腐方式有以下几种:电火花切割机床
材质防腐:从材质上解决,选用耐腐蚀合金钢和工程塑料、陶瓷、石墨等;
涂层防腐:对换热器管板以及换热管内、管外都进行有机高分子涂层防腐;如LX-06、LJ-99、LJ-2000、TH-901、TH-847等;
镀层、渗层防腐:温度较高的使用环境,应力腐蚀以及高低温硫腐蚀、环烷酸腐蚀选用化学镀镍林合金NI-P镀层防腐;渗层有渗氮、渗硼、渗铝等;
阴极保护:浮头列管式换热器,将牺牲阳极焊接在管箱和浮头盖内;对于固定管板式换热器,冷却水走壳程的,采取制作过程中在壳体内焊接牺牲阳极;冷却水是海水的选用锌合金阳极;冷却水是淡水的选用镁合金阳极;电厂凝汽器也有选用铁合金阳极的;六维网
协同防腐:牺牲阳极与涂层、牺牲阳极与镀层、渗层协同防腐,相互弥补不足,起到双保险作用。

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