换热器腐蚀与防护分析.doc

专题名称： 换热器腐蚀及防护分析 1.前言： 在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。 在管壳式换热器的使用过程中，常常会出现换热器内漏的问题，这种问题直接影响到了装置的安全生产。2008年10月检修期间，乙烯装置的多台换热器就发生了这样的问题。 2. 问题及原因分析： 2.1问题: 2008年10月检修期间，在对换热器进行水压试验中发现，多台换热器出现内漏，进一步检查发现部分换热器进出口蝶阀也同样泄漏。 U-EA102 2.2原因分析: 从现象中可以看出两个问题，一是目前现场的换热器，尤其是以循环水为介质的换热器，其腐蚀的情况不容乐观；二是现场操作的阀门，存在着相当比例的带病运行现象。 换热器的腐蚀现状： 换热管表面的结垢有水垢和污垢。完全由含于水中的离子所产生的垢称为水垢，主要有硫酸钙、磷酸钙、磷酸镁、硅酸镁、碳酸盐垢等。污垢通常是指不溶性盐类、腐蚀产生的含水氧化物以及碎屑、落叶等外来物质聚集而成的疏松、多孔或胶凝状物质。影响结垢的因素很多，主要有冷却介质流速、温度、换热管材质及水质处理等。 作为介质的凝结水的溶解物随温度的变化和冷却水的蒸发会产生沉淀、凝聚而生成水垢或污垢，另外换热管内的腐蚀产物也是污垢生成的一个原因。这些水垢或污垢是不均匀的、多孔的，它们并不能形成保护膜，而由于管壁的温度差和溶解物的浓度差会形成浓差电池，促进金属的腐蚀。 此外，水对金属换热管内壁侵蚀形成锈垢，这种侵蚀作用一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀。对于金属换热管而言，输送的水就是一种电解液，所以换热管的腐蚀带有电化学的性质，水中杂质对腐蚀影响最大的是水中的溶解氧，水的pH值明显影响金属换热管的腐蚀速度。此外，溶解盐类也是最常见的引起腐蚀的物质，其中最主要的是氯化物。 阀门带病运行严重： 阀门主要用来接通或截断管路中的介质,对阀门的操作，是现场操作的主要内容。然而，一般来说，阀门并不象设备那样受到重视。 一般来说，阀门主要存在以下几种问题： 故 障 现 象 故 障 原 因 故 障 处 理 外漏 1．填料函没压紧 2．金属密封环没压紧或损坏 1．压紧填料函或增加填料数量 2．平衡紧固法兰螺母或更换金属密封环 内漏 1. 阀门关闭不严 2. 驱动装置力矩不够 3. 阀座、阀芯被冲刷 1. 调整执行机构行程 2. 调换或加大执行机构力矩 3. 更换阀座、阀芯，更换前必须对阀座、阀芯进行对研 卡滞 1. 执行机构故障 2. 阀门内部有异物 3. 法兰螺母紧固不平衡 1. 检查排除执行机构故障或更换执行机构 2. 解体阀门检查、清理异物，并更换被卡坏配件 3. 调整法兰螺母 在处理中可以看出现场的相当一部分阀门（尤其是蝶阀）存在着不同程度的问题。 目前现场使用的阀门，有相当一部分分为开车时安装的，使用时间超过10年，因此，在现场操作中出现了很多问题，如U-FB105B出口阀，E-FF402B物料进口阀的故障等，说明了阀门问题的严重性。 3．处理过程及措施： 由于条件的限制，检修期间对水冷换热器内漏的换热管进行了堵塞。 目前解决换热器结垢及内漏的手段主要有以下两个： 一是采用换热器内防腐技术。该技术是将换热管壁进行防腐，提高其表面光洁度和耐腐蚀性，减少垢的堆积，延长使用寿命。具有提高设备的换热效果，节约了企业的能耗，促进了生产工艺更加稳定；减少管束后穿孔、蚀漏次数，减少因此造成的原料损失、成品损失和环境污染，降低生产成本等优点。 二是采用超声波清洗技术。超声波清洗是利用超声波在液体中产生每秒数十万次振动形成空化作用将液体振碎成大量微小气泡，这些气泡在连续波的作用下反复收缩膨胀并互相碰撞后产生约100个大气压的强大冲击力，从而使被清洗物上的污垢被乳化、分散、脱离达到清洗的目的。由于超声波的作用是发生在整个液体内部，被清洗物只能与液体接触的表面都能被彻底清洗干净，特别适合用清洗形状复杂夹缝多，不能用硬物洗擦的光洁或脆弱的物件，因此用超声波清洗速度快，质量好。 2）对现场的阀门，尤其是使用时间较长且只能在检修期间可以更换的阀门，全部进行了更换。同时针对不同的介质，选择了不同材质及不同类型的阀门。 4．结论： 从上面的分析可以看出，我们应采取以下几种措施： 加强对水冷换热器的监护，做好更新部分换热器的准备。 加强对现场阀门的管理。 加强不同类型阀门的操作规范。