换热器局部腐蚀原因分析
不锈钢换热器的腐蚀原因分析及解决办法
菌 剂 的影 响 ，大 多 数 使 用 不 锈 钢 如在流速 ０ ～０６ ／ 的海水 中，不 ＿ ．ｍｓ ３ 换 热 器 的循环 水 中 Ｃ 卜 含 量稍 偏 锈钢 的腐 蚀速度仅 ００ ０ ３ｎ／ 。 ．０ ５ Ｉ Ｉ ａ １ 高 ，这 对 不 锈 钢 换 热 器 的 腐蚀 有 《 工业 循 环 冷 却 水 处理 设 计 规 范 》 定 的危 害 。如 没 有 合 适 的措 施 （ ０５－５ 规定 ：不锈钢换热器 Ｇ Ｂ５００ ９ ）
47石油和化工设备腐蚀防护fushifanghu2008123消除电位差丰喜集团临猗分公司甲醇分厂醇醚工段常压塔回流冷凝器只应用了两年时间不锈钢换热器即出现泄漏检查发现泄漏点集中在管板与列管间焊缝处此换热器列管系不锈钢波纹管管板是碳钢材质管板与列管间采用不锈钢堆焊不锈钢与碳钢间存在电位差加速了换热器的腐蚀现在丰喜集团临猗分公司甲醇分厂正在逐步将此类换热器换掉全部采用不锈钢材质
不 锈 钢 换 热 器 的腐 蚀 原 因分析及 解决办法
黄凤林 李楷 ’ 杨敏 ｚ 王小兰 （． １西安石油大学化学化工 学院 陕西 西安 ７ ０ ５） １ ６ ０ （． ２山西 丰喜肥业 （ 团 ） 集 股份有限公司临猗 分公 司 山西 临猗 ０ ４ ０ ４ １ ０）
【 摘 要 】介绍 了影响 不锈 铜换 热 器的腐蚀原 因，并针对这 些腐蚀原 因 进 行 了分析 ，并提 出了相应 的解 决措施 。 【 关键词 】腐蚀 防止 不锈钢换 热器 工艺管理 化 工 厂 生 产 过 程 中不 锈 钢 换 蚀 原 因 ，找 出解 决 腐 蚀 的 办 法 就
热 器 的应 用 的 比较 多 ， 而不锈 钢 显 得非 常 重 要 ，下 面 就 引起 不锈
换 热 器 在 使 用 过程 中对 循 环 冷 却 钢 换 热 器 腐 蚀 的原 因和解 决 办法
加氢装置换热器垢下腐蚀原因分析及预防措施
随着石油化工工业的不断发展和加氢装置的广泛应用，加氢装置换热器作为重要的工艺设备，在炼油和化工生产中扮演着关键的角色。
但是，随着运行时间的推移，加氢装置换热器往往会面临着垢下腐蚀问题，这不仅会降低设备的热传导效率，还可能引发严重的安全隐患，导致设备损坏和生产中断。
垢下腐蚀是一种复杂而严重的问题，它的出现通常与多种因素密切相关[1]。
本次研究主要是对加氢装置换热器垢下腐蚀的原因及预防措施进行系统研究，为提高工业生产效率、降低运营成本和确保工艺安全奠定基础。
1 加氢装置换热器垢下腐蚀原因分析1.1 流体成分因素加氢装置中通常存在硫化物，这些硫化物可以与金属表面发生反应，产生硫化物沉积物，这些沉积物可能导致垢层形成，硫化物的存在也可以引发硫化腐蚀，其中硫化物与金属表面形成硫化物皮膜，损害金属的完整性。
含有硫酸盐的流体也可能引发腐蚀问题，硫酸盐可以与金属表面发生化学反应，产生硫酸沉积物，这些沉积物在高温下可能会变得具有腐蚀性，导致金属表面受损。
碳酸盐也是常见的垢下腐蚀因素之一，碳酸盐可以在高温高压下溶解并重新沉积在金属表面，形成碳酸盐垢层，这些垢层可能包含有害的离子。
氯化物是另一个常见的引发腐蚀的因素，氯离子可以在金属表面引发腐蚀性的氯化腐蚀，特别是在高温高压环境下，氯化腐蚀可能会非常严重[2]。
加氢过程中可能会产生酸性物质，如硫酸和盐酸，这些酸性物质可能会侵蚀金属表面，导致酸腐蚀，酸腐蚀通常在高温条件下更加严重。
氧气的存在可以引发氧化腐蚀，在加氢过程中，如果氧气进入系统，它可能与金属表面发生氧化反应，导致金属的腐蚀和锈蚀。
1.2 流体温度及压力高温环境下，垢层通常更容易形成，这是因为高温度可以导致流体中的溶解固体物质更容易沉淀在金属表面上，形成垢层，高温也可能增加金属的腐蚀速率，在高温下，腐蚀反应通常更加活跃和快速，因此金属的腐蚀会更严重，同时高温条件下，金属的抗腐蚀性可能降低。
高压环境下流体中的物质更容易溶解，因此垢层的形成可能较少，但是高压也可能导致流体更密集地与金属表面接触，从而增加了垢层的累积速率，高压环境下，腐蚀反应通常更加缓慢，这是因为高压可以抑制腐蚀反应的进行，但是高压下仍然可能发生腐蚀，尤其是在存在腐蚀性物质的情况下[3]。
换热器的腐蚀原因及防腐措施的高效利用
2017年11月换热器的腐蚀原因及防腐措施的高效利用武志民郑喜明(唐山三友硅业有限责任公司,河北唐山063305)摘要：在化学工业中，换热器的腐蚀问题是一直存在的问题，严重影响化工行业的安全、正常运转，所以，换热器的防腐成为化工企业的一项重要任务，成功的防腐能够提高化工厂的生产效率，解决安全隐患。
为了从根本上解决腐蚀问题，首先就得了解发生腐蚀的真正原因，然后对症下药，高效利用防腐措施。
本文将从这两个方面进行探讨。
关键词：换热器；腐蚀原因；防腐措施换热器也可以称作热交换器，他的主要功能就是将热流体与冷流体之间的热量进行相互相换。
换热器在我国的使用已经非常广泛，技术已经达到成熟状态，早我国的各个行业中可见其踪影，特别是化工行业。
然而，由于使用频率较高，使用环境复杂恶劣，换热器经常出现故障，最常见的就是腐蚀，相关数据表明，在换热器的损坏中，90%的故障都是由腐蚀引发的。
所以，换热器的腐蚀问题成为化工行业的一个难点也是重点。
1换热器的腐蚀原因1.1电化学腐蚀当换热管中流体发生相对流动，由于流动速度的不均匀，或者某些特定情况下，流体不发生流动，这时候就会产生沉积物。
这些沉积物经过长期的积累，同时随着流体缓慢流向金属表面，在金属表面形成马蹄形的凹槽或深谷形状。
换热器的腐蚀连续不牢固性、并且具有不均匀性的特点，在缝内外，沉积物的含量不一，存在很大的差别，这几形成了电化学腐蚀。
无论是阳极还是阴极发生反应，都会造成腐蚀现象。
当发生阳性反应，就会出现金属逐渐溶解，当发生阴极还原反应，换热器中的物质会被还原成中性或者碱性的溶液，一旦出现腐蚀产物，就会造成散热器缝内外的化学成分不平衡，出现严重腐蚀。
1.2高温氢损伤导致的腐蚀现象在高温、高压的环境条件下，氢气发生扩散，进入钢材内部，和钢材内不稳定的碳化物发生化学反应，产生甲烷等气体，这样一来，钢材碳含量急剧下降，出现脱碳现象，降低了钢材的硬度。
同时，甲烷气体没有及时从钢材中逃逸出来，聚集在晶界和附近的空隙中，由于处于高温高压环境中，就会导致钢材表面出现微小的裂缝和鼓包，降低钢材的延伸性和硬度，随着碳元素的大量流失，钢材性能越来越差，表面出现越来越多越来越大缝隙。
管壳式换热器的腐蚀及防治措施
１． ． １金属 材料 的 冶炼质 量 ２
在运行过程 中由于物料变化或者操作不 当而引 起 的超 温 、超负荷 运行都有可 能引起局部腐蚀 破
它是指金属材料 的化学成分 、非金属夹杂 、浇 坏 ；同时 由于设备保养不 良 、维修不及时等原 因 ，
２ １ 年 ０１
的使用效果 ，目 前仍是各聚乙烯生产装置 中的主要
它是指在轧制 、锻造和挤压成材料 ，在加热过
换热设备 ，在聚乙烯生产装置使用过程 中最常见的 程中可能产生的沿 晶氧化（ 过烧） 、折叠 、分层 、带 故障便是因某种因素导致换热管及焊接接头的腐蚀。 状组织和不均匀性等缺陷 ；在冷却过程中由于冷却 在聚 乙烯生产装 置中介质 的腐蚀性 比较严重 ， 速度过快可能产生的微裂纹 以及焊接过程 中出现的 尤其是介质 中 Ｎａ Ｈ 、ｓ和 ｃ 的含量 比较高 。在 各种缺陷和热影响区的种种不利因素。 Ｏ １
接 材料 的选 用 。
焊缝序号
层数
表 ２各焊道焊接方法表
１
Ｉ
２
２
３
３
４７ ￣
７
８ １ ￣０
６
焊接 方法 焊材及规格 电流 （ ） Ａ
Ｔｇ ｉ
Ｓ Ｗ Ｓ Ｗ Ｓ Ｗ Ｓ Ｗ ＭＡ ＭＡ ＭＡ ＭＡ ２ ． ５ ３ ． ２ ４ ． ０ ３ ． ２
新 疆 有 色 金 属
１７ ７
也会导致设备产生腐蚀破坏而报废。
⑨ 坡 口形式及气体管板与换热管的焊接选用角
接接头 ， 换热管高出管板 ３ ５ ｍ；焊接时采用全位 ￣ ｍ 置焊接 ， 对接焊缝选用 ｖ形坡口， 便于焊透。护氩气
２管壳式换热器腐蚀 的防治措施
换热器腐蚀分析及工艺对策
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。
氢气换热器阻垢分析
氢气换热器阻垢分析分析了氢气换热器结垢和腐蚀的原因，用传统清洗工艺和超声波技术清洗作对比，认为应用超声波防垢对壳程具有良好的阻垢效果。
标签：换热器；污垢；腐蚀；超声波0 前言我公司氢气换热器为列管式换热器，壳程介质为循环冷却水，管程介质为氢气.氢气换热器是Ⅲ类压力容器，其制造、检验和验收严格按国家有关标准执行的.壳程内冷却水流速相对较低，易结垢，导致壳程因结垢严重降低换热效果而无法使用，影响生产的正常运行.因此，在氢气换热器冷却水进口总管上安装超声波防垢器，便可以有效地防止了换热器壳体内壁结垢和腐蚀问题。
1 腐蚀的原因及污垢成因分析1.1 氢气换热器的工艺从离子膜电解来的80-85℃的湿氢气进入氢气洗涤塔，与塔上喷淋下来的循环冷却水逆流接触，洗涤去其中的碱及杂质，冷却至≤40℃.再进入氢气压缩机，加压至0.06-0.12Mpa后，氢气最后进入氢气换热器冷却到≤15℃.经氢气水雾分离器除水后，输送到盐酸合成氯化氢。
1.2 壳程的腐蚀壳程的介质是工业水，根据设备使用说明，要求对工业水定期进行软化处理，并控制其pH值在7.0～7.8的范围内，才能保证换热器的正常使用.工业水对碳钢水换热器的腐蚀有多种形式，可能会发生孔蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀等.一般认为在管壁主要发生吸氧腐蚀，使管壁穿孔，发生泄漏事故。
在中性水中，碳钢遭受氧的腐蚀过程如下：（a）阳极区：Fe — Fe2+ + 2e-（b）阴极区：O2 + 2H2O +4e- — 40H-当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时，生成Fe（0H）2沉淀。
即Fe2++20H-—Fe（OH）2如果水中溶解的氧比较充足时，则Fe（0H）2会进一步氧化，生成黄色的锈FeOH或Fe203·H20而非Fe（0H）3；如果水中的氧不充足时，则Fe（0H）2进一步氧化为绿色的水合四氧化三铁或黑色的无水四氧化三铁。
1.3 污垢成因氢气换热器给水为敞开式循环冷却水系统，水中含有溶解盐、灰尘、泥土、腐植物、微生物及凝胶状物质，在传热的过程中，随着温度的升高而不断被蒸发浓缩，当超过它在水中的溶解度时，盐类物质发生了化学变化超过饱和溶解度开始以结晶的方式析出，沉积在金属表面，在传热面上形成致密的水垢沉积物，即通常说的水垢.结晶析出过程中夹带灰尘、泥土、腐植物、微生物残骸以及凝胶状物质，在水流速较低的折流区域，沉积速度更快，沉积物更多，即通常说的污垢.氢气换热器为列管式换热器，壳程走循环水，管程走氢气，设备造价低，换热效率较高.但易使水中盐类物质结晶析出、污垢物质沉积，继而诱发设备的腐蚀。
不锈钢换热设备腐蚀分析与对策
全杜 绝 了腐蚀 ，长期处在 高温 、腐蚀性环境 下 ，不锈 钢材料也会产 生腐蚀现 象。换热设备发 生腐蚀 以后其 自身的气 密性 受到破 坏会 导致换 热设备换热效率的低 下，本 文从 腐蚀 分析与对策 的角度 出发 ，结合 不锈 钢换热设备运行 中的实际 ，对不锈钢换热设 备腐蚀分析 与对 策进行 简要的 阐述 。
工 程 技 术
技 术 论 坛
备腐蚀分析与对策
张 明 明
（ 中粮生物化 学 （ 安徽 ） 股份有 限公 司，安徽蚌 埠
【 摘
２ ３ ３ ０ １ ０ ）
要】 不锈 钢是换热设备 应用的主要材料 ，在换热设备的运行过程 中相较 于其他材料有更 高的抗腐蚀性 ，但是 并不是 完
【 关键词 】 不锈钢 ； 换热设备 ； 分析与对策
引言
换热 设备作 为一种社会 生产 活动 中的重要设 备， 因为 其 自身 的工作环境 极为恶 劣所 以一般 都会采 用不锈钢 作为主 要 材 料 ，但 是不锈 钢本身 也会 发生腐 蚀 ，对 换热设备 的整体 性 能产生 影响 ，在这 种形势 下对不锈钢 换热 设备腐蚀 分析 的对 策进 行研究具有鲜明现实意义 。 １不锈钢 常见的腐蚀种 类 １ ． １点蚀 点蚀是 一种外观 隐蔽而破 坏性强 大的局 部腐蚀 ，从损失 的金属量来 看点蚀 并不是最 严重 的腐 蚀现 象，但是其产 生 的 危 害却是极 为严重 的，因为 点蚀 作为 一种具有 普遍性 的腐蚀 现 象，只要换 热器 内部产生 了点蚀发生 的必要 条件其就 会不 断发 生，最终 可能会 导致设备 的腐蚀 穿孔直至 整个换 热设备 彻底 失效 ，在 一些特殊 设备上 点蚀现 象的持续 发生还可 能会 造 成 更 加 严 重 的事 故 。 点蚀通 常发 生在 易钝 化 的金 属 以及合 金 中，在 腐蚀性 阴 离子和 氧化剂 共存 的情况下 点蚀 现象 发生 的几 率极大 。作 为 换热器 的主要 材料 ，不锈 钢 的点蚀 在实 际生产运 行中经 常发 生。 １ ． ２ 晶间腐蚀 晶 间腐 蚀是 一种局部 的、选择性 的腐蚀 现象 ，其 自身 的 作用机 制是极为 隐蔽 的，受到各种 合理 因素的影 响，材料 内 部的 晶粒 之 间的结合力会 受到纵 向的破坏 ，这 种破坏 是不 易 被 察觉 的，尤其 当晶 间腐蚀 发生在 不锈钢材 料 中时，因为不 锈钢 表面 是 比较 光滑 的，对 其完好性 的检查 一般都 是 以目视 形式 实现的 ，但是 晶间腐蚀是对 不锈钢材料 内部 的一 种腐蚀， 即使 其 内部 的腐蚀 已经达 到 了极为严 重 的程度 ，但是 其表面 仍然会保持如 正常不锈钢材料那样没有任何异样 。 １ ． ３ 应 力 腐 蚀 应 力腐蚀是 一种 结合性腐 蚀，其本 身对不锈 钢 的腐 蚀包 含有 物理性 质和化 学性质 ，是 在物理 学的拉应 力和腐蚀 介质 联合 作用下 ，金属材 料所发生 的一种 局部腐蚀 破坏 ，其 主要 的腐 蚀表现 是裂纹 、裂缝甚至 是断裂 。应 力腐蚀 是具有 选择 性 的，只有在 一些特 殊的介质 中才会 发生 。对于 普遍应 用 的 奥 氏体不锈钢 ，可能 导致应力 腐蚀 的环 境主要 包括 ： 氯 化物 溶液 、Ｎａ Ｃ １ ． Ｈ ： Ｏ： 溶 液、海 水等，其 中氯化物溶液是 应力腐蚀 最主要的环境诱因 Ｉ ２ 】 。 １ ． ４ 冲刷腐蚀 液体和 固体之 间的冲刷腐蚀在换热设备运 行中普遍存在 ， 其本 身兼具化 学领域 的腐蚀性 和物理领域 的力 学特 点，是一 种 极 为 强 烈 的腐 蚀 ， 由于 冲 刷 腐 蚀 引 起 的 换 热 设 备 热 交 换 效 率 降 低 、 零 部 件 维 修 更 换 和 材 料 消 耗 增 加 所 造 成 的 经 济 损 失 是十分惊 人 的。冲刷 腐蚀 是一种机械 作用 与腐 蚀作 用相互 协 同作用 的结果 ，两种 腐蚀作 用机制对 设备材料 的抗腐 蚀性 能 有 更加全 面 的要 求，其不仅在 结构 强度上要 能够抵 御机械冲 刷 的作用 力， 同时在 内部 结构上还要 能够利 于相应 溶液 的腐
换热器的腐蚀原因及防腐措施
换热器的腐蚀原因及防腐措施炼油工业中，换热器的应用十分广泛，其重要性也是显而易见的，换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。
据统计换热器在化工建设中约占投资的1/5,因此，换热器的利用率及寿命是值得研究的重要问题。
由换热器的损坏原因来看，腐蚀是一个十分重要的原因，而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的，能够解决好腐蚀问题，就等于解决了换热器损坏的根本。
要想防止换热器的腐蚀，就得弄清楚腐蚀的根源，下面就换热器的腐蚀的原因从以下几方面进行讨论：一、换热器用材的选择，使用何种材料的决定因素是其经济性，管子材料有不锈钢，铜镍合金，镍基合金，钛和锆等，除了工业上不能使用焊接管的情况以外都使用了焊接管，耐蚀材料仅用于管程，壳程材料是碳钢。
二、换热器的金属腐蚀金属腐蚀是指在周围介质的化学或电化学的作用下，并且经常是在和物理、机械或生物学因素的共同作用下金属产生的破坏，也即金属在它所处环境的作用下所产生破坏。
换热器几种常见的腐蚀破坏类型1.均匀腐蚀在整个暴露于介质的表面上，或者在较大的面积上产生的，宏观上均匀的腐蚀破坏叫均匀腐蚀。
2.接触腐蚀两种电位不同的金属或合金互相接触，并浸于电解质溶解质溶液中，它们之间就有电流通过，电位正的金属腐蚀速度降低，电位负的金属腐蚀速度增加。
3.选择性腐蚀合金中某一元素由于腐蚀，优先进入介质的现象称为选择性腐蚀。
4.孔蚀集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀称为孔蚀，或称小孔腐蚀、点蚀。
5.缝隙腐蚀在金属表面的缝隙和被覆盖的部位会产生剧烈的缝隙腐蚀。
6.冲刷腐蚀是由于介质和金属表面之间的相对运动而使腐蚀过程加速的一种腐蚀。
7.晶间腐蚀晶间腐蚀是优先腐蚀金属或合金的晶界和晶界附近区域，而晶粒本身腐蚀比较小的一种腐蚀。
8.应力腐蚀破裂（SCC）和腐蚀疲劳SCC是在一定的金属一介质体系内，由于腐蚀和拉应力的共同作用造成的材料断裂。
9.氢破坏金属在电解质溶液中，由于腐蚀、酸洗、阴极保护或电镀，可以产生因渗氢而引起的破坏。
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换热器局部腐蚀泄漏原因分析及预防措施
陶志远
（山东华鲁恒升化工股份有限公司山东德州253000）
【摘要】对一台换热器换热管泄漏原因进行分析，并研究预防换热管泄漏措施，提高换热器运行周期，保证装置稳定运行。
【关键词】换热器泄漏局部腐蚀蒸汽加热
在化工生产中，由于工艺的需要，在流程中往往存在着各种不同的换热过程，换热器就是用来进行此项热传递过程的设备，它可以使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺的需要。
换热器的稳定运行在工艺生产中起着相当重要的作用，一旦泄漏会严重影响工艺，造成两种流体混合，导致不安全因素的产生。
某公司甲醇装置中有一换热器为该装置关键设备，该换热器在投用一年后发生泄漏。
1设备技术参数
设备技术参数及操作数据见表1
筒体材质为16MnR（热轧状态），规格为∮1500mm*14mm,总高8152ｍｍ。
管板材质为16Ｍｎ。
厚度88ｍｍ，锻件。
换热管材质为10#钢，规格∮25ｍｍ＊2.5ｍｍ，退火状态。
折流板５件，厚度16ｍｍ，材质Ｑ235－Ａ．换热面积：669ｍ２。
表1
2泄漏情况
该换热器于2004年投入运行，2006年7月系统停车时发现泄露。
打压试漏时发现有34根换热管泄露。
其中有10根比较严重。
由于当时生产任务较紧，该换热器堵漏完毕后，投入运行，没有做深入的分析。
堵漏完毕后的换热器投入运行3个月后又发现泄露，再次拆开检查维修。
在这次检查时，发现有的换热管在距上管板90毫米处有断开，随即技术人员仔细检查。
用焊条在换热器上管板上探测换热管内壁，发现大部分换热管在距管板90毫米处用焊条滑动时内壁不光滑。
于是技术人员决定将换热管抽出一根检查。
换热管抽出后，将怀疑有缺陷的部位刨开，发现该处有一不规则的环状凹坑（见图1），换热管内表面其他部位良好，这说明其他换热管也存在环状凹坑。
通过查看设备制造图纸，换热器管板厚度为80毫米，凹坑距管板大约10毫米。
图 1 凹坑位置
3 原因分析
该换热器是一塔设备下部即塔釜换热器，目的是加热并蒸发塔釜液体，使塔内获得介质蒸汽，介质蒸汽上升与塔顶部流下的液体接触混合，实现塔内的物理化学反应，该设备还有一个名字叫塔釜再沸器，实现塔釜液体再次沸腾的加热器。
该换热器管程介质为甲醇，壳程介质为蒸汽，180度的蒸汽加热甲醇，使得甲醇沸腾。
换热器工作流程见图2： 蒸气进口
器
热
换塔
图 2 换热器工作流程
从常规腐蚀机理分析，塔体采用材料为16MnR ，换热器管程管箱封头材料也为16MnR ，换热管为10#钢。
在塔内和换热器的管箱封头都没有发现腐蚀现象，在换热管内，只是靠近上管板的地方发现腐蚀，说明换热管的腐蚀在原始选材有没有考虑到或以前没有发生的腐蚀。
由于腐蚀部位靠近上管板，其他部位没有腐蚀，且大部分的换热管都出现在该部位腐蚀的现象，这说明腐蚀与材质没有关系，肯定是在工艺设计或操作方面有欠缺，导致换热管局部腐蚀。
换热器管程的液位约有换热管长度的三分之一到三分之二，壳程充满蒸汽，其底部有冷凝液排出管线连接疏水器，保证壳程加热效果。
当换热管内的甲醇介质被壳程蒸汽加热沸腾后，变成甲醇蒸汽上升，由于壳程蒸汽温度高于换热管内甲醇蒸汽温度，甲醇温度在换热管内上升时，一直被加热，温度上升。
当甲醇蒸汽进入管板内换热管式，由于周围没有了蒸汽，
甲醇蒸汽在经过这段距离时，或甲醇蒸汽进入上管箱后，没有了加热源，甲醇蒸汽中的部分蒸汽变成液滴，附着在管板内换热管管壁上，或上管箱内的液滴落到上管板上，然后顺着换热管向下流。
当液滴顺着管板内的换热管向下流出管板是随即内高温蒸汽加热，又变成甲醇蒸汽上升，如此的反复过程，使得上管板下部换热管内表面承受介质相变，在特定的温度环境下腐蚀，从而出现环状凹坑。
介质蒸汽及液滴流动方向见图3：
图3介质蒸汽和液滴流动方向
双线为介质液滴流动示意，单线为介质蒸汽流动示意
4整改方法和采取措施
从上面分析的腐蚀机理，来寻找防止换热管腐蚀的方法。
首先在防止液滴下流的方式有两种:一可以增加蒸汽的温度，来提高换热管内的介质蒸汽的温度，使介质蒸汽在离开换热管后，来不及凝结就进入塔体，进入塔体和即使有液滴冷凝，只会落到塔釜液面，不会造成负面影响；二可以降低塔顶压力，使得换热管内介质蒸汽的流速增加，即使有液滴冷凝，在流速较高的情况下也被带入塔内。
以上两种方式是要改变工艺操作条件，工艺操作条件改变后会影响其他设备的操作，这种方式在生产中是不会采取的。
要想在不改变工艺操作条件的情况下，防止腐蚀，只有增加换热管的材料等级，将10#钢的换热管改成不锈钢，这样冷凝的液滴在换热管内反复蒸发不会造成换热管的坑状腐蚀，从而保证换热器的运行，稳定了生产。
5结语
通过对换热器进行改造，将换热管上部长约1米更换为不锈钢材质，既避免了腐蚀，又节省了制造成本。
经过近两年的运行，换热器运行良好，没有发生泄漏，从而证明当初的分析是正确的。
作者简介：陶志远（1973-）工程师，现在山东华鲁恒升化工股份有限公司工作。