循环水换热器腐蚀原因分析及改进措施

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炼厂循环水设备腐蚀原因及对策

炼厂循环水设备腐蚀原因及对策

1循环水设备腐蚀原因分析很多炼厂都有循环水系统,主要是通过换热器来进行热交换,加热和冷却原料和产品,由于水容易取得和具有较大的比热,因此常常作为换热介质,但长期运行的循环水系统容易产生腐蚀问题,影响设备运行的效率和周期,从而对炼厂的生产安全和经济效益产生不良影响。

以钢铁材料为主的循环水设备,产生的腐蚀现象是一种电化学反应。

由于金属元素一般比较活泼,铁原子容易失去电子形成铁离子,铁离子溶解到水中,设备就被腐蚀,而电子又和水形成氢氧根,后者与铁离子形成氢氧化铁的沉淀,反应向正反应方向进行,电化学反应就源源不断的发生。

表现在宏观现象就是,设备产生铁锈,变薄,强度下降,严重的会锈穿设备,造成生产事故。

水中溶解的其他阳离子也会与氢氧根进行反应,形成水垢,进一步形成垢下腐蚀,严重的还会堵塞管路,水垢在设备的表面,大大降低了换热器的换热效率,进一步造成资源的浪费。

微生物活动也会对设备的影响,换热器中的水经过长周期的循环运行,其中的矿物质和有机物浓度很高,加上合适的温度和其他有利于微生物生长的条件,好氧性的微生物细菌,比如硝化菌、迅速繁殖,还有其他硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化菌(IOB)、锰氧化菌(MnOB)、硫氧化细菌、铁还原细菌等。

这些微生物其生物膜与金属表面发生作用,参与腐蚀的电化学反应,从而加剧了腐蚀的进行。

微生物体液和尘土等杂质形成粘泥,附着在金属表面,粘泥下面由于氧浓度低。

金属表面作为阳极,粘泥外表面氧浓度高,金属表面作为阴极,形成氧浓差电池。

垢下腐蚀属于缝隙腐蚀的一种,只是在粘泥形成的垢下,腐蚀才会发生。

而且由于水垢的形成极大影响了换热器的换热效率。

2腐蚀防护对策通常对设备的防腐有两种途径,一是通过加入药剂改善水质,从而降低腐蚀的发生,向循环水中添加药剂有缓蚀剂,阻垢剂,杀菌剂等;二是对设备本身进行防腐处理,在设备表面进行涂层处理,改善金属表面的耐腐蚀性能。

2.1缓蚀剂缓蚀剂通过2种途径来达到防腐的目的。

污水回用炼油循环水后换热器腐蚀分析

污水回用炼油循环水后换热器腐蚀分析

速低 ,导致管束水侧结垢腐蚀 。
( 4 ) 定期对 管束进行抽芯清洗 ,清除 管束表 面的
2 采取防腐措 施
针对该换热器腐蚀原因采取了以下防范措施 : ( 1 ) 保持壳程水侧 进出 口阀全开 ,通过调节右侧 进出 I S I 及副线阀来调节换热温度 。
垢层。
参考文献 [ 1 ]邱小' - 7, 陈建中 , 王青. 循环 水腐蚀 机理和 植物缓蚀阻垢 剂初探
e c h n o l o g yo n e l e c t r o c h e mi s t r y s t u d y [ J ]I . n d u s t i r a l & E n g i n e e r i n g 0 0 2 , 4 1 ’ ( 7 ) : 5 3 ’ 21 c h e I n i s R e s e a r c h2
欢 迎登 录 《 全 面腐蚀 控 制 官 网在 线投 稿
WWW . c i a t a. t c c . c om
( 2 )严 格控 制循 环ຫໍສະໝຸດ 、采 暖水 的温 度 在指标 内
[ J 】 ・ 四川化工, 2 0 0 6 , ( 7 ) : 3 1 — 3 3 ・
( 循 环 水 出 小 M s 0 o c , 采 暖 水 出 口 小 于 9 0 ℃ ) 。
口 : 要 应 力 腐 蚀 开 裂 原 因 的 再 探 讨 u 工 业 水
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循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施1.水中硬度高:水中含有大量以碳酸钙和碳酸镁为主的硬度成分,当水循环过程中温度升高后,硬度成分就会析出形成垢。

处理措施:使用软水,通过水处理设备如软化器或反渗透系统来减少水中的硬度成分。

2.水中含有有机物:循环冷却水中含有有机物,这些有机物在温度变化条件下会发生化学反应,生成沉淀物。

处理措施:使用适当的水处理试剂来稳定有机物,并保持水体的清洁。

3.循环冷却水中含有微生物:水中的微生物如藻类、细菌和真菌会在换热器内壁形成生物膜,进而导致结垢。

处理措施:使用杀菌剂来抑制微生物的生长,定期清洗换热器。

4.放热水性质变化:放热水循环过程中,温度升高,水中盐类溶解度增加,导致结垢。

处理措施:控制水质中的含盐量,定期检测水质。

1.氧腐蚀:水中含有氧气,当水接触金属表面时,氧气可以与金属发生氧化反应,导致金属腐蚀。

处理措施:使用氧化剂来控制水中的氧含量,或者使用缓蚀剂来形成保护膜。

2.酸腐蚀:循环冷却水中可能含有酸性物质,如硫酸、盐酸等,这些酸性物质会导致金属腐蚀。

处理措施:控制水质的酸性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。

3.碱腐蚀:循环冷却水中可能含有碱性物质,如氢氧化钠、氢氧化钙等,这些碱性物质会导致金属腐蚀。

处理措施:控制水质的碱性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。

4.废气腐蚀:有些工业过程中会产生含有腐蚀性气体的废气,这些废气经过冷却后溶解在水中,导致金属腐蚀。

处理措施:使用除气设备来除去废气中的腐蚀性气体,使用缓蚀剂来形成保护膜。

对于循环冷却水换热器结垢和腐蚀问题的处理措施主要有以下几点:1.定期检测和监测换热器水质,包括PH值、硬度、溶解氧等指标,并根据结果采取相应措施。

2.定期清洗换热器内部,使用适当的清洗剂和工艺来去除结垢和沉积物。

3.定期对换热器进行维护和检修,包括清洗管道、更换损坏的部件等。

4.使用适当的水处理设备,如软化器、反渗透系统等来处理水质。

循环水换热器腐蚀原因分析及对策

循环水换热器腐蚀原因分析及对策

循环水换热器腐蚀原因分析及对策作者:乔君辉来源:《市场周刊·市场版》2017年第07期摘要:本文首先分析了造成循环水换热器腐蚀的主要原因,进而根据这些原因提出了改善循环水的有效措施,旨在通过不断提高循环水的技术水平,保证循环水系统的高效运行,降低设备被腐蚀的风险。

关键词:循环水换热器;腐蚀;措施一、换热器腐蚀原因分析(1)结垢对腐蚀的影响。

在循环水换热器的使用过程中,由于长期进行内外的水流交换,在设备表面容易形成一层厚厚的结垢。

由于水的电化学反应的存在,被污垢封闭的区域内,设备金属部分成为导电的阳极,发生反应后就会导致铁的溶解,因而结垢越厚的地方越容易发生腐蚀,也越容易受到破坏。

水的导电性是与其中的钙、镁离子的浓度成正相关的,一般来说,离子浓度越高,水的导电性就越强,也就越容易造成电化学反应带来的腐蚀;钙、镁离子含量越高,循环水越容易结垢。

除此之外,循环水中的杂质越多,也越容易加大腐蚀的速率,因此在设备投入使用前,一定要检测循环水的浊度是否达到标准。

循环水换热器结垢,见图一。

(2)微生物对设备的腐蚀。

循环水中的微生物也会导致电化学腐蚀。

在日常的生产活动中,循环水不断与外界空气接触,使得空气中的部分微生物得以繁衍生息。

它们往往会形成生物黏泥吸附在金属物体表面,进而产生电化学腐蚀,对设备造成一定的破坏。

循环水中总磷含量越高,微生物越容易繁衍,循环水易结藻,导致水质变差。

(3)水中负离子对腐蚀的影响。

在循环水中,高浓度的氯离子,碳酸根离子,磷酸根离子会增加水的腐蚀性。

其中氯离子除了会对不锈钢造成应力腐蚀外,还可能破坏金属表面的氧化膜,因此在氯离子的浓度控制上,一定要按照规范严格要求,一般而言,其质量浓度不得超过300mg/L。

循环水的电导率/市政管网来的新鲜水的电导率,称为浓缩倍数。

浓缩倍数越高,表明装置的循环水重复利用率高,越省水;但浓缩倍数太高,会使水质恶化,对水冷设备产生不利影响。

应根据分析数据,用新鲜水对循环水及时进行置换。

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策

换热器腐蚀分析及工艺对策换热器是工业生产过程中常用的设备之一,它具有传热效率高、操作灵活、能耗低等优点。

由于工作环境的复杂性和介质的特殊性,换热器容易受到腐蚀的影响,进而影响其使用寿命和传热效果。

对换热器的腐蚀分析和工艺对策的研究显得尤为重要。

换热器的腐蚀主要有两种形式:化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是指介质和金属材料之间直接的化学反应,导致材料表面的腐蚀损失。

化学腐蚀主要与介质的酸碱性、氧化性和盐度等有关。

常见的化学腐蚀有酸蚀、碱蚀、氧化蚀等。

腐蚀的主要危害是导致换热器的材料失效和管道堵塞,进而影响生产效率和产品质量。

腐蚀的程度可以通过腐蚀速率和腐蚀深度来评估。

腐蚀速率是指单位时间内材料表面的腐蚀损失量,可通过重量损失法、腐蚀速率计等方法进行测量。

腐蚀深度是指腐蚀物穿透金属材料的深度,可通过金相显微镜等方法进行观察。

为了降低换热器的腐蚀问题,可以采取以下工艺对策:1.选择适当的材料:根据介质的特性选择抗腐蚀性能好的材料,如不锈钢、镍合金、钛合金等。

还可以在金属表面进行镀层或涂层处理,增加其抗腐蚀能力。

2.控制介质的酸碱性和氧化性:通过调整介质的pH值和氧化还原 potential,可以降低介质对金属材料的腐蚀作用。

可以通过加碱加酸、添加缓冲剂、用氧化剂和还原剂来控制介质的性质。

3.加强防腐措施:在换热器内部和管道中加装防腐设备,如腐蚀抑制剂、防腐涂层、缓蚀剂等,来减少介质对金属材料的腐蚀作用。

4.定期检测和维护:定期对换热器进行腐蚀检测,及时发现和修复腐蚀问题,可采用无损检测技术、金相显微镜等方法进行检测。

5.优化工艺条件:合理调整工艺参数,如温度、流速、浓度等,可以减少介质对金属材料的腐蚀作用。

增加润滑液的流量,减少流体中的固体颗粒负荷,可以减少介质对金属材料的冲蚀和磨损作用。

换热器腐蚀的分析和工艺对策是一项综合性的工作,需要考虑介质的特性、材料的选择、防腐设备的设计和工艺参数的调整等多个方面。

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。

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施化工生产中各类介质的热量交换均离不开冷却水换热器这一重要的工业设备,大多数冷却水换热器在使用过程中存在结垢堵塞和腐蚀问题,常出现因换热不够而被迫停车清洗甚至导致换热器的报废更换,严重时会影响生产的安全稳定运行,针对冷却水换热器结垢和腐蚀的原因,阐述了常见的结垢和腐蚀的处理措施。

1、结垢的原因A、悬浮于循环水中的固体微粒附着在换热器表面,一般由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类、胶状物、有无等组成,当含有这些物质的水流经换热器表面时,容易形成污垢沉积物,造成垢下腐蚀,为某些细菌生存和繁殖创造了条件。

当防腐措施不当时,最终导致换热表面腐蚀穿孔泄漏。

B、一般生物污垢均指微生物污垢,循环水系统中最常见的微生物主要是铁细菌、真菌,铁细菌能见溶于水中的Fe2+转化为不溶于水的Fe2O3的水合物,在水中产生大量铁氧化物沉淀以及建立氧浓度差腐蚀电池,腐蚀金属。

C、结晶污垢在冷却循环水中,随着水分的蒸发,水中溶解的盐类(重碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐)的浓度升高,部分盐类因过饱和而析出,而某些盐类因为则因通过换热器表面受热分解形成沉淀,这些盐类有无机盐组成,结晶致密,被称为结晶水垢。

D、腐蚀污垢具有腐蚀性的流体或流体中含有腐蚀性杂质对换热器表面腐蚀而产生的污垢,腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体中的PH等因素,金属腐蚀主要是温度在40~50℃的氧腐蚀,而合成冷排工作温度40~60℃,正好跟金属发生氧腐蚀的温度相吻合,加之循环水的PH值长期偏低,一般都在PH至8.0以下,更容易形成金属腐蚀。

2、腐蚀原因A、电化学腐蚀是金属最常见的一种腐蚀形式当冷却水系统内部的金属长期处于水溶液中或潮湿的大气中,金属表面会形成一种微电池,也称腐蚀电池。

阳极上发生氧化反应,使金属溶解,阴极上发生还原反应,使得冷却水系统内金属腐蚀不断进行,进而威胁设备的安全运行。

B、主要是与冷却水系统循环水等介质接触的金属表面上易引起生物腐蚀,生物腐蚀的原因是由于生物体会以有机物缓释剂为食物,生物代谢产生酸,破坏金属耐腐蚀保护层,生物新陈代谢消耗氧,造成金属表面O2浓度不均而引起氧浓差腐蚀3、处理措施3.1、降低介质腐蚀性可以通过除去介质中的溶解氧和氧化剂可以控制应力腐蚀,降低介质中氯离子的浓度,严格控制介质中硫含量也是控制应力腐蚀的有效措施。

循环水腐蚀原因

循环水腐蚀原因循环水腐蚀是一种常见的工业设备损坏问题,对于循环水系统而言,腐蚀是导致设备损坏的主要原因之一。

循环水腐蚀的原因多种多样,主要包括水质问题、金属材料选择不当、操作不当等。

本文将从不同角度探讨循环水腐蚀的原因,并提出相应的解决措施。

水质问题是导致循环水腐蚀的主要原因之一。

循环水中的溶解氧、硬度、碱度、盐分等成分会直接影响水的腐蚀性。

溶解氧是引起金属腐蚀的主要因素之一,因此,控制循环水中的溶解氧含量非常重要。

一种常见的解决措施是通过加入氧化剂或使用除氧设备来降低溶解氧含量,从而减少腐蚀的发生。

此外,合理控制循环水的硬度、碱度和盐分也是避免腐蚀的重要手段。

金属材料选择不当也是循环水腐蚀的重要原因之一。

不同金属材料对于不同水质的耐蚀性有所差异,因此,在循环水系统中选择合适的金属材料非常重要。

一般来说,不锈钢、镍基合金等具有较好的耐腐蚀性能,可以在循环水系统中广泛应用。

此外,合理选用防腐涂层和防腐衬里也可以有效降低循环水对金属的腐蚀。

操作不当也是导致循环水腐蚀的重要原因之一。

例如,循环水系统中的水质监测和维护不及时、不规范,会导致水质恶化和腐蚀加剧。

因此,定期对循环水进行水质监测和分析是非常重要的,及时发现问题并采取相应的措施。

针对以上问题,可以采取一些解决措施来防止循环水腐蚀。

首先,建立完善的水质监测和维护体系,定期对循环水进行水质分析和处理,及时调整水质参数,保证循环水的质量稳定。

其次,合理选择金属材料,并加强防腐涂层和防腐衬里的使用,提高金属材料的耐腐蚀性。

此外,加强操作培训,确保操作人员掌握正确的操作方法和技能,避免操作不当导致腐蚀的发生。

循环水腐蚀是一种常见的工业设备损坏问题,其原因多种多样。

水质问题、金属材料选择不当、操作不当等都可能导致循环水腐蚀的发生。

为了有效防止循环水腐蚀,我们应该加强对循环水的监测和维护,合理选择金属材料,并加强操作培训,确保设备的正常运行和使用寿命。

只有综合考虑这些因素,才能有效预防循环水腐蚀的发生,保护设备的安全和稳定运行。

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石油化工、化工、电力等领域必不可少的设备之一,广泛应用于许多工业领域中。

它的主要作用是将一个流体的热量转移到另一个流体中,从而实现能量利用的目的。

然而,在换热器的使用过程中,常常出现一些问题,其中最常见的问题之一就是腐蚀。

腐蚀是一种发生在金属材料表面的化学或电化学反应,它会导致材料的质量下降、性能变差,甚至导致设备的故障和事故。

因此,深入分析换热器腐蚀的原因和机制,探讨相应的工艺对策,对于保障换热器的安全运行和延长其使用寿命具有重要意义。

一、换热器腐蚀原因1.金属材料的选择不当金属材料是换热器的主要构成部分,它对腐蚀的抵抗能力直接影响着设备的使用寿命。

不同的金属材料有着不同的化学成分、晶体结构和性质,它们在不同的环境中的腐蚀行为也会发生变化。

如果选择不当的金属材料,就容易引起腐蚀。

2.介质性质不适介质是换热器中传递热量的物质,介质的性质对腐蚀的影响也非常大。

例如,一些酸性、碱性或含氧化性物质的介质对金属材料的腐蚀作用较强。

当介质容易发生氧化反应、含有过多的杂质或高温下易于分解时,也会引起腐蚀。

3.介质的流速和流动状态介质在流动时会对金属表面产生一定的剥蚀作用,流速越大,剥蚀作用就越明显。

当介质流动状态不稳定、分布不均匀或有明显的涡流时,也容易引起腐蚀。

4.温度和压力温度和压力是影响介质腐蚀的重要因素。

当介质温度过高或过低,会改变金属的晶体状态和化学性质,从而加速腐蚀的发生。

同时,高压也会增加介质的密度和相对分子质量,使得介质对金属的腐蚀作用增强。

5.操作条件不当操作条件也会对换热器的腐蚀产生影响。

例如,长时间的在高温、高压、潮湿、浸泡、震荡,或周期性的冲洗、反吹和清洗操作等,都会加速腐蚀的发生。

换热器的腐蚀机制复杂,一般来说可以分为以下几类:1.化学腐蚀化学腐蚀是介质中酸、碱或盐类化合物与金属表面直接反应形成的腐蚀。

例如,硝酸、硫酸、盐酸或氢氟酸等强酸都具有很强的腐蚀性,可以使金属材料表面发生溶解和侵蚀。

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、石油、电力等行业中常用的设备,其主要作用是将两种介质的热量传递给另一种介质,以达到加热或冷却的目的。

在长期使用过程中,换热器容易出现腐蚀问题,严重影响其传热效率和使用寿命。

对换热器的腐蚀分析及工艺对策是非常重要的。

一、腐蚀类型分析1. 流体腐蚀流体腐蚀是换热器腐蚀的主要类型之一。

当换热器内介质中存在酸、碱、盐等腐蚀性成分时,会对换热器材料产生腐蚀作用。

特别是在高温、高压和流速快的情况下,腐蚀情况更加严重。

流体腐蚀会导致换热器内壁出现腐蚀坑、厚度减薄等现象,影响传热效果。

2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指在材料表面形成阳极和阴极区域,在外加电场的作用下,阳极区域发生阳极溶解,产生金属离子,而阴极区域则发生还原反应,从而引起金属材料的腐蚀。

在一些特定条件下,电化学腐蚀是换热器腐蚀的重要原因之一。

3. 化学腐蚀化学腐蚀是指在介质中存在一些具有强氧化性、还原性或其它活性的化学物质,它们对金属材料进行化学反应,从而引起腐蚀。

常见的化学腐蚀因素有氧化剂、还原剂、氯化物、硫化物等。

二、腐蚀的危害1. 降低传热效率腐蚀会导致换热器内壁产生腐蚀坑、厚度减薄等问题,这些问题会使得换热器的传热效率大大降低,从而影响设备的正常运行。

2. 减少使用寿命腐蚀会对换热器的材料造成损害,导致设备的使用寿命大大缩短,增加了设备的维护成本和更换成本。

3. 安全隐患腐蚀会使得换热器内部材料变薄,严重时会导致材料破裂,从而造成介质泄漏,对设备和人员安全带来严重威胁。

三、腐蚀的原因分析1. 材料选择不当换热器材料的选择不当是导致换热器腐蚀的一个重要原因。

不同的介质对材料的要求也不同,如果选择的材料不能满足介质的腐蚀性,就会导致腐蚀问题。

2. 操作条件不当操作条件不当是导致换热器腐蚀的另一个重要原因。

包括介质的温度、压力、流速等操作条件,都会影响腐蚀的情况。

3. 设计不合理换热器的设计不合理也是导致腐蚀问题产生的原因之一。

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循环水换热器腐蚀原因分析及改进措施
作者:王建龙李猛
来源:《环球市场》2018年第23期
摘要:换热器是化工生产设备中广泛使用的重要设备。

它通常占整个设备投资的三分之一以上。

循环水热交换器的传热效果是否良好,或是否存在介质泄漏的风险,往往与整个化工厂的安全、稳定、长周期、高效运行有关。

关键词:循环水;换热器腐蚀;改进措施
换热器是化工设备中常见的设备,而循环水换热器在换热设备中占有较大的比例。

因此,水冷却器的高效、平稳运行对精炼装置的安全稳定运行起着至关重要的作用。

循环水系统中水的连续循环,由于循环水的水质、循环水的流速等因素的影响,造成了循环水冷却器的粘结、污垢和腐蚀。

一、循环水换热器腐蚀原因分析
(一)水垢沉积。

水垢就是循环水中无机盐结晶后附着在管壁的物质。

循环水中有大量的无机盐,如:碳酸钙、硫酸钙等,它们会随着循环水温度的升高而溶解度降低从循环水中析出或者由于循环水的蒸发而达到过饱和程度而析出,这些盐类析出后会附着在循环水线内壁凹凸不平的小坑上(管线内壁有一定的粗糙度),并以此為基础逐渐增长。

(二)泥渣和粉尘砂粒等悬浮物。

水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速率,同时悬浮物的沉积还会引起沉积物下金属的电化学腐蚀。

循环水中浊度是判断悬浮物多少的标志。

浊度又是水质的综合指标,除了表示悬浮物的多少外,还能间接地反映出水中微生物情况,降低浊度是防止污垢沉积的有效手段,浊度越低对减缓设备的腐蚀与结垢越有利。

(三)应力腐蚀。

应力腐蚀是指在受拉应力的作用下,换热器金属在腐蚀介质中发生的一类腐蚀形态。

循环水换热器常发生的应力腐蚀类型有Cl-应力腐蚀、S2-应力腐蚀和H+应力腐蚀。

即使对于不锈钢等优秀的抗腐蚀材质换热器,当C1-浓度>30mg/L、温度>75℃时,也会发生显著的Cl-应力腐蚀现象,S2-应力腐蚀则常发生在高强度钢材质的换热器中。

二、改进措施
(一)优化工艺指标和加强监控。

根据水质特点和换热器腐蚀现状,进一步优化水质运行指标,修订完善工艺卡片,重点优化循环水中钙硬度、碱度、浓缩倍数指标,降低水冷器结垢。

提高总磷含量,提升防腐蚀能力。

加强班组员工操作考核,杜绝出现超标运行现象,加强重点设备和重点指标的监控。

常用的电化学保护方法主要以阴极保护法为主。

阴极保护法主要
是将金属铁的电极电位向负方向进行调节,从而使换热器的金属材质不处于E-pH腐蚀区,进而降低或抑制阳极发生腐蚀的风险。

具体可通过外加电流或牺牲阳极两类途径实现。

其中,牺牲阳极法在煤化工生产装置循环水换热器防腐中应用较为普遍,它具有施工简单、管理方便、对附近设备无干扰等特点。

目前,常用的牺牲阳极材料主要有锌合金、铝合金、镁合金。

(二)循环水质管控。

在循环水引入换热器前,可先加入预膜剂,对换热设备进行过滤、预膜、置换处理后,再在循环水管网系统中加入适量的缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂、防腐缓蚀剂等药物,对水质进行严格的生化处理,从而降低循环水中Ca2+、Mg2+、Cl-以及溶解氧的浓度,控制换热器内部结垢、微生物淤泥堆积以及溶解氧的含量,进而降低循环水在换热器中发生各类腐蚀的风险。

循环水换热器运行期间,要定期监测、控制好循环水的流速。

原则上管程的流速不得低于1m/s,同时,要确保循环水流量达到工艺设计值,从而有效减少管束内壁沉积、结垢,以及由此造成的管束垢下腐蚀等问题发生。

(三)水垢的控制。

添加循环水过滤设备。

定期对循环水水质进行分析监测采样分析循环水中的各项指标,及时向供水单位反映,以便供水单位及时调整药剂加注量。

定期对水塔进行冲洗因为水塔是敞开的,它会吸收空气中的灰尘,其次循环水循环过程中会产生泥沙等物质,泥沙会在水塔中沉积,因此必须对水塔进行定期冲洗。

控制循环水流速较大时,可冲去沉积在金属表面上的腐蚀、结垢等生成物,但同时使氧向金属表面扩散的量增加,造成金属腐蚀,水流速过小,导致水中污垢的沉积,同时降低了换热器的换热效率,因此控制循环水的流速显得尤为重要,一般冷却水流速控制在1m/s。

(四)主动清洗防御措施。

要充分利用每一次停车检修的机会,采用高压水枪、超声清洗等方式,对换热管束、内管壁等易脏污、结垢部位进行冲洗。

甚至在装置无法停车、设备无法工艺交出时,可采取在线清洗等非常规措施,以最大程度消除管内发生各类腐蚀的环境因素,尽可能延长换热器设备的使用寿命。

(五)监测换热器蒸汽加热管线改造。

腐蚀挂片监测换热器是间接反应循环水系统运行状况的重要设备,监测换热器运行温度要求不低于95℃。

由于在初始建设期间,加热蒸汽从伴热蒸汽管线引入,冬天防冻保温蒸汽用量大以后,监测换热器加热温度达不到运行指标。

三、结语
循环水水质引起的换热器腐蚀是一个长期的过程,它有很长的潜伏期和广泛的设备破坏,它经常对生产产生巨大的影响,因此应重视循环水的规范化管理。

根据冷交换设备的腐蚀情况,可采用不同的保护方法获得最佳的保护效果。

这就要求在实际工作中不断总结,将冷交换设备的腐蚀损失降到最低。

参考文献:
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