化工设备换热器的常见腐蚀问题及防腐措施分析

古海俊

摘 要：在化工生产过程中，换热器是必不可少的设备关键部件，发挥着对热量的高效传导作用，确保化工设备温度时刻处于安全、稳定的状态，保障化工生产的高效安全进行。然而，由于长时间高负荷运作、化工原料腐蚀作用，以及运行环境等多方面的影响，换热器极易受到腐蚀而导致损毁，使得化工生产被迫停止。因此加强对化工设备换热器的腐蚀研究有着极为重要的现实意义。基于此，文章对化工设备换热器常见腐蚀及其成因进行了深入分析，进而对相关防腐措施进行了有效探讨，希望能够为化工企业提供有益参考。

关键词：化工设备；换热器；腐蚀；防腐处理

前言

化工设备是化工生产得以顺利进行的必备条件，而换热器又是化工设备的关键组成部分，发挥着传热降温的作用，确保各项化工生产流程得以顺利进行。由于受到工作环境、运行负荷、人为操作的因素的影响，化工设备的换热器极易发生腐蚀问题，严重影响着化工设备的顺利运行。为有效改善换热器的腐蚀情况，做好防腐措施，必须加强对常见腐蚀问题深入分析，积极采取有效应对措施，保障化工设备的顺利进行。

一、化工设备换热器常见腐蚀及其原因分析

（一）电化学腐蚀及其成因

化工设备换热器的运行难免会受到化学原料的影响。化工原料的介质流经化工设备换热器进行降温时，出现的流动不均匀，甚至粘连、停滞在换热器表面，极易对换热器表面形成腐蚀，久而久之就会导致裂缝裂痕出现，使得换热器内外氧气差异较大，导致换热器发生电化学腐蚀，继而会在短时间内使得换热器表面的腐蚀面积快速增加。在化学设备停止运行后，换热器表面沉积物快速沉淀，使得换热器表面粗糙化，又会导致设备机组在启动时的水铁含量迅速增加，形成较大的设备运行阻力，进而又会进一步加剧换热器腐蚀。

（二）表面磨损腐蚀及其成因

换热器的运行环境较为特殊，不仅大部分化工原料具备较强的腐蚀性，而且经过长时间的流通运作，极易对化工设备换热器的表面造成磨损。比如，在流动介质的高速运作的流体冲刷下，介质及其中的颗粒物体与换热器发生摩擦碰撞，长时间的机械冲刷使得换热器表面受损裸露出金属内质，加速腐蚀速度。

（三）换热管腐蚀及其成因

化工设备换热器运行热传导效果的实现通常采用水作为介质，而用作换热的水体PH值往往浮动较大，受热产生的水汽极易与铁离子发生中和反应，以及与氧化物发生溶解反应等，此时水中生物Cl^-离子等“有害物质”极易对换热器造成化学腐蚀，又在水汽的渗透作用下使得换热器腐蚀情况进一步加剧。

（四）长期运作腐蚀及其成因

随着化工生产压力不断增加，化工设备的运作效率也越来越高，在长期超负荷运行过中化工设备换热器极易出现严重的磨损情况。此外，加上维修意识与维修力度不足，缺乏完善的检修保养体系， 受到磨损腐蚀的换热器不能及时得到维护，腐蚀问题进一步加剧。

二、加强对化工设备换热器腐蚀问题防范的相关措施

（一）合理使用表层防腐涂料

换热器发生腐蚀主要是因为不能很好地实现金属表面与外界环境的有效隔绝，基于这一思路，可将镍、锡等材料采用电镀、喷涂、包镀等方法使其附着在换热器表面形成稳定的隔绝屏障，避免换热器表面与外界物质的直接接触，降低换热器腐蚀。同时，还可利用CH-784环氧胺基涂料等无机涂层的耐酸碱、耐溶剂、隔水气、强附着性等特性对换热器表面进行处理，形成防腐涂层。但是在此之前必须做好换热器表面的除锈处理，露出金属原色，然后采用浸泡的方式进行涂层，厚度控制在80~250μ m为宜。在对换热器表面进行风干之后进行二次加热使涂层固化，避免出现脱落现象。换热器验收时需确保其表面光滑平整，无裂纹、无漏涂，否则需要进行重新喷刷，确保换热器表面与有害物质的充分隔离。

（二）合理使用电化学防腐保护

阴阳极电流腐蚀与碳素钢电化学腐蚀是换热器电化学腐蚀较为常见的两种情况。电化学腐蚀的原理是阴阳极之间出现不平衡摩擦，进而产生大量腐蚀电流对换热器的金属物质造成腐蚀。对于这种问题，可以选择采用电极电位转化的方法对换热器进行防腐处理，也就是把换热器防腐体金属换成电极电位较低的金属，通过与被防腐体接触将腐蚀电流传导至低电位的金属当中。采用牺牲阳极保护法对高电位换热器进行防腐处理。这种电化学防腐保护方式通过转换换热器微电池的阴阳极，进而达到改善电化学腐蚀问题的目的。因为碳素钢是由电位较低的铁元素构成，因此其通常都是作为牺牲的那部分，而且相较于铝元素来说，其难以生成氧化膜，并且可以有效产生腐蚀电力，所以通常都是选用碳素钢来作为牺牲阳极部分。

（三）对腐蚀质进行合理处理

金属防腐是进行换热器防腐的本质，采用对腐蚀介质进行合理处理的方式也可以达到较好的防腐效果。比如，针对化工生产过程原料喷溅到换热器金属表面造成腐蚀的问题，可采用消除防腐介质的方法，确保金属表面的高度干燥，如及时擦干换热器表面水分，在换热器加装干燥机、缓蚀剂等方式来消除腐蚀介质，减少换热器被腐蚀性，确保换热器处于高质量的换热状态，提高化工生产效率。

（四）加强对换热器检修体系的不断完善

缺少必要的检修制度，操作约束性不足，管理人员的防腐意识薄弱等，都是导致换热器出现严重腐蚀的重要原因，对此，加强完善换热器检修体系极为必要。首先，化工企业必须加强对化工设备换热器检修制度的不断完善，提高检修标准的专业性，成立专门的检修小组，明确检修责任，加强对换热器的定时检查、维修，对出现腐蚀或者运作不畅的换热器进行及时更换、维护，做好相应的检修记录台账。其次，设定完善有效的换热器检修标准，细化检修标准，例如换热器表面温度情况，金属层水汽附着情况、金属表面裂纹、防腐层脱落情况等，确保各项检查内容逐一落实，及时发现化工设备换热器存在的问题，以此有效避免出现严重腐蚀问题。再者，实施定期检修与养护工作。在正常运行设备时要求工作人员能够结合具体环境情况来对其实施定期清洗、化学清洗，以避免因为污垢、微生物繁殖等原因而导致换热器出现腐蚀，同时防止换热器因为出现较大偏离而导致机器流速增加或是温度偏高，使得机器因为腐蚀而无法正常运转。此外，化工企业还应制定完善的责任制度，落实责任，明确监督机制，严肃处理工作大意疏忽、操作不严谨不规范等问题，完善相应检修考评机制，与员工绩效挂钩，更好地保障换热器检修工作的保质保量完成。

三、结束语

综述可知，在化工生产过程中化工设备出现换热器腐蚀问题多种多样，极具复杂性，对化工生产的高效进行造成极大影响。对此，化工企业必须对换热器防腐工作予以高度重视，结合生产实际深入剖析换热器腐蚀成因，进而采取有效的防腐措施，为化工生产的顺利高效进行提供有效保障。

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