馬鋒
摘要:隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,當(dāng)今化工生產(chǎn)對換熱器的生產(chǎn)水平要求也越來越高,但依然會受到腐蝕影響。腐蝕的種類有很多,大體上可以分為三類腐蝕形態(tài),包括應(yīng)力腐蝕、水質(zhì)腐蝕、電化學(xué)腐蝕。由于不同的腐蝕類型機(jī)理不同,因此在防腐措施上也不盡相同,需要針對性采取防腐措施,從而保證換熱器的正常運行。這就需要對換熱器常見腐蝕進(jìn)行研究,并采用科學(xué)的防腐措施,保證化工生產(chǎn)效率和安全。
關(guān)鍵詞:化工設(shè)備;換熱器;腐蝕;防腐措施
化工設(shè)備換熱器出現(xiàn)故障時,會對運行的工作造成一定的影響。隨著我國市場生產(chǎn)水平的不斷提升,化工設(shè)備換熱器在各行各業(yè)中起到非常重要的作用,同時也換熱器的維修工作也十分重要。因此,本文針對換熱器在運用過程中出現(xiàn)的一系列問題進(jìn)行分析,并提出相對應(yīng)的解決方法。
1化工設(shè)備換熱器腐蝕問題
1.1化工設(shè)備換熱器表面磨損造成的腐蝕
在化工設(shè)備換熱器工作運行過程當(dāng)中,當(dāng)內(nèi)部介質(zhì)高速運動時,換熱器的金屬部件將長期受到腐蝕,從而導(dǎo)致?lián)Q熱器內(nèi)側(cè)出現(xiàn)表面腐蝕的情況。這種情況的產(chǎn)生主要是由于介質(zhì)在化工設(shè)備換熱器當(dāng)中高速運轉(zhuǎn)所形成的現(xiàn)象。并且介質(zhì)的大小的不同,也會造成化工設(shè)備換熱器表面腐蝕的程度也是不同的。
1.2水質(zhì)問題引起的腐蝕
化工設(shè)備換熱器在進(jìn)行化工生產(chǎn)操作的時候,造成換熱器腐蝕的原因就是水質(zhì)問題所引起的。因此,需要化工企業(yè)換熱設(shè)備操作人員對此進(jìn)行格外重視。水質(zhì)問題引起的腐蝕問題,主要是由于當(dāng)水介質(zhì)進(jìn)入換熱器之后,因為不能滿足水介質(zhì)的要求所引起的腐蝕現(xiàn)象。當(dāng)水介質(zhì)的pH值過低的時候,水介質(zhì)中的溶解氧含量太高,從而使得水介質(zhì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成化工設(shè)備換熱器腐蝕。因此,化工企業(yè)在對換熱器進(jìn)行使用時,需要對強(qiáng)化對于化工企業(yè)換熱器材質(zhì)的選擇?;て髽I(yè)可以選擇一些耐酸或者是抗離子腐蝕的一些材質(zhì),從而提升化工企業(yè)換熱器的耐腐蝕性能。
1.3換熱器的表面磨損造成的腐蝕
在換熱器運行的時候,內(nèi)部介質(zhì)高速運動時對換熱器的金屬部件會造成長期的磨蝕,長期的作用下就會導(dǎo)致?lián)Q熱器內(nèi)側(cè)表面出現(xiàn)腐蝕情況。這種腐蝕的出現(xiàn)根本原因是由于介質(zhì)的高速運動造成的,但是根據(jù)介質(zhì)中固體顆粒的形狀以及顆粒直徑的大小不同造成的腐蝕情況也不同。
2換熱器的防腐措施
2.1防腐涂料
防腐涂層方案是應(yīng)用作為普遍、適用性最強(qiáng)的方法,在金屬表面上覆蓋一層無機(jī)涂層或金屬涂層,可以隔離金屬和腐蝕物。主要的油漆類型見表1.金屬涂層的應(yīng)用方法包括電鍍、包鍍、火焰噴涂、熱浸等;無機(jī)涂層主要包括噴涂、化學(xué)轉(zhuǎn)化、滲鍍等。在噴涂完成之后可以在高溫下烘烤,牢牢的粘附在金屬表面上。金屬涂層具有可變形的優(yōu)勢,無極涂層很脆弱,不耐彎折。并且涂層不得出現(xiàn)孔洞或裂痕,否則暴漏部分會成為重點腐蝕區(qū)。
紅丹環(huán)氧作為主要的防銹涂料,該涂料具有防銹性能好的優(yōu)勢,可以曾受大部分酸堿介質(zhì),耐高溫,具有良好的機(jī)械性、硬度、附著力、耐摩擦里。所以對于介質(zhì)中的雜質(zhì)可以有效保護(hù)金屬表面,水垢等聚集物也難以附著,在介質(zhì)流動力驅(qū)動下會被水流帶走。并且紅丹環(huán)氧涂料當(dāng)中含有金屬元素,可以快速導(dǎo)熱,漆層厚度僅為80=250?m,不生銹、不結(jié)垢,表面光滑可以保證水體流速,保證換熱效果。聚氨酯(聚氨基甲酸脂漆)作為用量最大的底漆和面漆,聚氨酯的漆膜十分強(qiáng)韌、富有光澤、較強(qiáng)的附著力、耐水磨、耐腐蝕。聚氨酯漆可以在高聚物分子之間形成閉環(huán)氫鍵,在外力作用下,氫鍵可以分離吸收外部能量。在外力去除之后再次形成氫鍵,這樣反復(fù)的氫鍵裂開、形成,讓聚氨酯漆具有高度耐磨性能。相比其他的面漆、底漆,在相同硬度條件下,受到氫鍵的影響,有效提升聚氨酯漆斷裂伸長率。并且聚氨酯能高溫烘干,十分適用于反應(yīng)器應(yīng)用中,施工方面也更優(yōu)于普通烘烤防腐漆。而過氯乙烯也是一種常見的底漆和面漆,采用了高分子合成技術(shù),具有防水、防潮、防霉等作用。過氯乙烯涂料在45℃以下,對濃度在90%以下的硫酸和50%以下的硝酸及各種濃度的鹽酸、堿、一些鹽類的水溶液、海水、汽油、礦物油、潤滑油、醇類等多種有機(jī)化合物均具有抗腐蝕性。
實施流程為:(1)設(shè)備噴砂除銹、除油,露出金屬本體;(2)底材溫度低于露點3℃或空氣濕度高于85%時,不宜施工;(3)嚴(yán)格控制換熱器的噴涂指標(biāo),不僅要能夠達(dá)到防腐的目標(biāo),同時也要滿足增熱的要求,涂層厚度控制在80-250?m內(nèi),如果涂層厚度較大,會影響換熱器的導(dǎo)熱率,涂層也變得更加脆弱;(4)實施方法可以采用浸泡方法,也可以利用換熱器自身作為殼體,管道內(nèi)壁使用泵循環(huán)噴涂、管道外壁采用浸泡方法;(5)涂層當(dāng)中,底漆為2層、面漆為4層,每層厚度控制在25-40?m即可;(6)在施工完畢后,減少噴涂表面是否光滑、有無孔隙、裂縫等,保證厚度均勻,符合標(biāo)準(zhǔn)之后即可投入使用。
2.2陽極犧牲保護(hù)措施
碳鋼換熱器在內(nèi)部介質(zhì)電解液環(huán)境當(dāng)中,非常容易產(chǎn)生微電池反應(yīng)。依據(jù)微電池反應(yīng)的基本原理可以知道,當(dāng)碳鋼換熱器中的鐵元素成為微電池陽極的時候,更加容易產(chǎn)生微電池反應(yīng),碳成為微型電池的陰極。為了防止化工換熱器設(shè)備金屬表面的腐蝕,將一些低電位的金屬附著在化工換熱器設(shè)備的金屬表面上??梢詫⒔饘僭谖㈦姵氐年帢O上進(jìn)行連接,使得化工設(shè)備換熱器的表面失去微電池反應(yīng),從而對換熱器起到很好的防腐作用。對于化工企業(yè)換熱器設(shè)備防腐工作當(dāng)中,化工企業(yè)經(jīng)常使用犧牲陽極防腐措施進(jìn)行換熱器防腐工作。因此,在對于換熱器金屬保護(hù)的選擇上,化工企業(yè)可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)性與效果性進(jìn)行考慮,一般情況下,化工企業(yè)可以選擇鋅作為換熱器的保護(hù)金屬。
2.4運用防腐涂層
防腐涂料廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的防腐工作中。防腐涂料在實際防腐工作中起到了很好的防腐作用。防腐涂料也廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)換熱器設(shè)備的防腐工作中。
化工企業(yè)換熱器設(shè)備常使用CH-784環(huán)氧氨基涂料。該涂料具有良好的防腐性能,可在高溫、高pH值等介質(zhì)中使用,達(dá)到良好的防腐效果。由于CH-784環(huán)氧氨基涂料的表面十分光滑,并且與換熱器中的相關(guān)介質(zhì)摩擦率較小,同時對于換熱器的磨損概率比較小,從而對于化工企業(yè)換熱器的腐蝕防護(hù)起著重要的作用。
2.5定期保養(yǎng)
對于換熱器來說,無論是采用哪種防腐方法,其都存在著一定的腐蝕幾率,所以要定期展開設(shè)備保養(yǎng)工作。根據(jù)換熱器實際的應(yīng)用情況對其進(jìn)行清洗,盡可能不采用化學(xué)清洗方法,避免換熱器內(nèi)部產(chǎn)生化學(xué)殘留腐蝕。同時還要對換熱器進(jìn)行定期檢查,包括運行溫度、介質(zhì)流速等,避免溫度過高、介質(zhì)流速過快加速腐蝕,如果遇到問題需要盡快處理。
結(jié)論
綜上所述,換熱器是化工生產(chǎn)中非常重要的設(shè)備,做好其防腐工作可以有效地提高化工生產(chǎn)的效率,保證化工生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定進(jìn)行。換熱器作為化工廠常見的生產(chǎn)設(shè)備,針對其腐蝕問題,必須要明確常見的腐蝕機(jī)理,并積極采用防腐技術(shù)保護(hù)金屬構(gòu)件,采用安全、有效、可行的防腐措施,定期對換熱器設(shè)備進(jìn)行維護(hù),這樣才能夠保證換熱器的運行效率和安全。
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