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        燃?xì)鉄崴鲹Q熱器腐蝕產(chǎn)物分析及防腐措施

        2017-08-13 09:39:49梁欣
        關(guān)鍵詞:防腐措施

        梁欣

        摘要:燃?xì)鉄崴鲹Q熱器是一種常用的換熱器,在燃?xì)饩咝袠I(yè)上較為常見,具有極大的應(yīng)用價(jià)值,但是在進(jìn)行應(yīng)用時(shí),腐蝕現(xiàn)象也是一種常見現(xiàn)象,會對其性能造成影響。文章首先進(jìn)行其腐蝕產(chǎn)物及原因的分析,使大家可以對其增加認(rèn)識,然后進(jìn)行其改善措施的分析,在一定程度上對其腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行改善。

        關(guān)鍵詞:燃?xì)鉄崴鲹Q熱器;腐蝕產(chǎn)物;防腐措施

        引言

        天然氣是燃?xì)鉄崴鲹Q熱器進(jìn)行作用的主要物質(zhì),對于其性能具有一定的影響。腐蝕現(xiàn)象是造成燃?xì)鉄崴鲹Q熱器性能下降的主要原因,需要對其進(jìn)行一定的重視。

        1、腐蝕產(chǎn)物及原因

        1.1沖刷腐蝕

        EB301的作用主要是以裂解氣作為媒介進(jìn)行,其溫度在83.6到39℃之間,壓力通常穩(wěn)定在0.157MPa,急冷水是其發(fā)揮作用的主要媒介,其溫度在32.8到36.9℃之間,壓力通常穩(wěn)定在0.45MPa;EB302的作用也是以裂解氣作為主要媒介進(jìn)行,其溫度在84.8到39℃之間,壓力通常穩(wěn)定在0.412MPa,急冷水是其發(fā)揮作用的主要媒介,其溫度在32.8到36.9℃之間,壓力通常穩(wěn)定在0.45MPa。將換熱器打開后發(fā)現(xiàn)其管束的腐蝕比較嚴(yán)重,尤其是在管板與其支撐板中間,腐蝕產(chǎn)物是一種片狀物體,而且具有一定的粘性。

        1.2換熱器 EB301 腐蝕分析

        通過EB301換熱管表層的掃描對其進(jìn)行觀察,同時(shí)利用X 射線能譜進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對其垢層各元素的分析,發(fā)現(xiàn)元素的具體情況如下表1。

        沖刷腐蝕是由于其設(shè)備的表面是受到流體巨大的沖擊,從而造成其表面材料的損壞,該腐蝕時(shí)由于物理與化學(xué)雙重原因同時(shí)進(jìn)行在造成的,從分析得到的結(jié)果可以看出,其組成主要有C、N、P、Fe、O、S六種元素,其反應(yīng)過程為:

        鐵元素在陽極失去兩個(gè)電子形成二價(jià)鐵離子,水在陰極得到兩個(gè)電子形成氫氧根。六種元素中的硫元素對反應(yīng)進(jìn)行催化,使其反應(yīng)速度得到提高,但是六種元素中的鐵比較少,主要存在兩方面的原因:其一,在換熱器的管束的表層存在的垢層與電化學(xué)沒有必然的聯(lián)系,是由于流體的沖擊造成的;其二,流體將其表層的腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行了一定程度的沖洗[1]。

        1.3換熱器EB302腐蝕分析

        通過進(jìn)行EB302換熱管表層的掃描對其進(jìn)行觀察,同時(shí)利用X射線能譜進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對其垢層各元素的分析,發(fā)現(xiàn)元素的具體情況如上表2。

        從上表中可以看出,其組成主要有C、O、P、Fe、S五種元素,其中S元素是造成腐蝕的主要原因,也就是說在腐蝕產(chǎn)物中有硫化亞鐵的存在,主要的化學(xué)反應(yīng)為:鐵原子在陰極失去兩個(gè)電子產(chǎn)生二價(jià)鐵離子,其中H2S對反應(yīng)過程進(jìn)行一定的催化,使其進(jìn)行二次反應(yīng),產(chǎn)生硫化亞鐵沉淀物,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的保護(hù),但是在其應(yīng)用的過程中,由于受到流體一定速度的侵襲,使其保護(hù)膜脫落,金屬層重新暴露,從而造成更大強(qiáng)度的腐蝕作用,該反應(yīng)對設(shè)備的腐蝕過程進(jìn)行了一定的催化,造成其腐蝕現(xiàn)象的強(qiáng)化。

        1.4垢下腐蝕

        在對燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)行研究的過程中,將其箱體打開進(jìn)行其循環(huán)水側(cè)設(shè)施的觀察發(fā)現(xiàn)其存在著一定量的沙狀沉淀物在其設(shè)施表面粘連,通常情況下,存在兩方面原因:其一,是其旁濾系統(tǒng)的工作存在一定的漏洞;其二,是工作人員在進(jìn)行工作時(shí),沒有將其施工過程中遺留的材料進(jìn)行徹底的清除。這些雜物在設(shè)備運(yùn)行過程中經(jīng)過水循環(huán)流進(jìn)換熱器內(nèi)部,在其管道周邊造成堵塞,從而造成垢下腐蝕現(xiàn)象,本次研究中,我們使用的設(shè)備,其進(jìn)行裂解作業(yè)時(shí),碳鋼是其進(jìn)行作業(yè)的主要材料。鐵在陽極失去兩個(gè)電子后形成二價(jià)鐵離子,陰極的水分子在得到其電子后形成氫氧根離子,二價(jià)鐵離子在水中發(fā)生水解反應(yīng)生產(chǎn)Fe(OH)2,所以造成其垢下腐蝕有兩方面的原因:其一,是由于水質(zhì)這成雜質(zhì)以及銨鹽等物質(zhì)的產(chǎn)生,該物質(zhì)在金屬表面堆積從而形成電位差,進(jìn)行電化學(xué)父方面的反應(yīng)從而造成垢下腐蝕現(xiàn)象;其二,其進(jìn)行電化學(xué)方面的腐蝕過程中存在一定的自催化能力,從而加快了其產(chǎn)生垢下腐蝕的速率[2]。

        2、改善措施

        2.1改變其進(jìn)出水位置

        通常,換熱器實(shí)現(xiàn)換熱的原理為:從燃燒室流出溫度較高的煙氣,流經(jīng)整個(gè)換熱器內(nèi)部,流入其底部位置,溫度較高的煙氣和換熱器內(nèi)部表面實(shí)現(xiàn)換熱,換熱器內(nèi)部表面的煙氣在流動過程中,具有較高厚度的流動邊界,其溫度的跨度比較大,由于其冷水的溫度極低,可以使其內(nèi)部表面的溫度瞬間降至酸露點(diǎn)以及水露點(diǎn)之下,使其煙氣中含有的蒸汽瞬間凝固,如果將其冷水進(jìn)水口和熱水進(jìn)水口位置互換,可以使其煙氣和冷水的溫差降低,使其生成冷凝水的含量降低,從而達(dá)到減腐的目的[3]。使其冷水由換熱器的頂部流入,實(shí)現(xiàn)與溫度較高煙氣的換熱;熱水由換熱器的底部流入,實(shí)現(xiàn)與溫度較低的煙氣的換熱,使其生產(chǎn)的酸性冷凝液體大量降低,但是也會在一定程度上對其傳熱的功能造成干擾。

        2.2建立防腐層

        造成該換熱器腐蝕的原因通常為過??諝饧捌淅淠焊g表面,為了對該種情況下的腐蝕進(jìn)行控制,在其銅肋片表面以及殼體內(nèi)部表面進(jìn)行防腐涂料的涂刷,通過該方法,可以使其腐蝕現(xiàn)象得到明顯的改善,實(shí)現(xiàn)其防腐性的提高。通常情況下,在進(jìn)行防腐層材料的選取過程中,對其耐腐蝕性具有極高的要求,同時(shí)也需要其對高溫具有一定的耐受力,而且其透氣性以及防滲水的能力也需要進(jìn)行一定的提高。

        3、結(jié)束語

        通過對腐蝕作用的改善,可以使該換熱器性能得到一定的改善,在一定程度上,也會其使用壽命得以延長,需要對其進(jìn)行一定的推廣。

        參考文獻(xiàn):

        [1]張迎旭,黃小美,王菲,等.燃?xì)鉄崴鲹Q熱器腐蝕產(chǎn)物分析及防腐措施[J].煤氣與熱力,2016,36(8):33-37.

        [2]李文娟.冷凝式燃?xì)鉄崴鲹Q熱器低溫腐蝕原因及改進(jìn)[J].煤氣與熱力,2016,36(5):27-29.

        [3]楊瑞,戰(zhàn)洪仁,程麗華,等.換熱器腐蝕類型分析及防腐對策研究[J].廣東化工,2015,42(17):147-148.

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