陳朔

摘 要：空氣冷卻器是一類在石油化工企業(yè)以及電廠中應(yīng)用較多的設(shè)備，用于實現(xiàn)反應(yīng)介質(zhì)的降溫或者冷凝，空氣冷卻器的穩(wěn)定運(yùn)行對于保證整個生產(chǎn)的順利開展具有重要的意義，有些煉廠中腐蝕性介質(zhì)較多，空冷器的運(yùn)行環(huán)境極為復(fù)雜，伴隨著熱量傳輸、沖刷以及結(jié)垢等影響，所以做好空氣冷卻器的防腐蝕處理工作尤為重要。工作人員須要結(jié)合實際生產(chǎn)條件選取合理的工藝以及技術(shù)進(jìn)行空氣冷卻器的防腐蝕處理。本文就石化空冷器的防腐蝕技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的討論。

關(guān)鍵詞：石化空冷器；防腐蝕；技術(shù)

中圖分類號：TE986 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、表面防腐處理技術(shù)

基于用于石化生產(chǎn)的空冷器內(nèi)部介質(zhì)大部分都具有極強(qiáng)的腐蝕性，所以可以通過選擇不同的母材來改善空冷器的防腐性能，介質(zhì)不具防腐蝕性影響時，通常選擇母材為普通碳鋼材質(zhì)的空冷器，一旦介質(zhì)具有腐蝕性，則可以相應(yīng)的更換材質(zhì)，所更換的材質(zhì)依據(jù)介質(zhì)的腐蝕性特點改變而發(fā)生改變。比如應(yīng)用不銹鋼材質(zhì)、鎳洛合金以及雙相鋼、825材料等等。這些材料可能會導(dǎo)致設(shè)備成本的提高，但是在防腐蝕方面具有極好的效果。如果選用涂刷防腐涂料的方法進(jìn)行表面處理，則可以極大地降低資金投入，同時仍然可以滿足防腐蝕效果。使用較多的防腐材料為有機(jī)類防腐涂料、鎳磷合金涂料等。

1.有機(jī)涂層

在空冷設(shè)備運(yùn)營過程中，傳統(tǒng)生產(chǎn)中使用的反應(yīng)設(shè)備會發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)，比如：裂解反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫以及氯化氫等具有腐蝕性作用的物質(zhì)，這些物質(zhì)通常以氣態(tài)的形式存在，當(dāng)反應(yīng)設(shè)備內(nèi)部溫度或者壓力改變到確定的數(shù)值以后，便會轉(zhuǎn)化為液態(tài)物質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出極強(qiáng)的腐蝕性作用。如果設(shè)備選擇普通碳鋼作為母材，則會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)極大的腐蝕，如果當(dāng)介質(zhì)內(nèi)部流動這類材質(zhì)時，可以將其材質(zhì)更新為不銹鋼材料，其抗腐蝕能力優(yōu)于碳鋼材質(zhì)，但是即便抗腐蝕能力有所提高，也不能完全滿足防腐的要求，在設(shè)備的表面上仍然會出現(xiàn)由于腐蝕作用而產(chǎn)生的小斑點。對于諸如此類現(xiàn)象，為了更好地發(fā)揮防腐效果，技術(shù)人員在設(shè)備的表面上涂刷具有加強(qiáng)腐蝕作用的材料，避免設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕。我國空冷設(shè)備的防腐技術(shù)最初并不是自主研發(fā)的，是由國外引入的，大部分是從德國引進(jìn)的技術(shù)，隨著防腐涂層技術(shù)在我國應(yīng)用范圍的不斷拓展，應(yīng)用領(lǐng)域的極大擴(kuò)大，技術(shù)日趨先進(jìn)和成熟，我國的空冷行業(yè)防腐技術(shù)取得了極大的進(jìn)展。

空冷設(shè)備采用有機(jī)材料做涂層的工藝為首先酸洗，然后進(jìn)行中和反應(yīng)、磷化、進(jìn)而烘干、涂刷底漆、二次烘干，最后涂刷面漆、烘烤。底漆和面漆的厚度層數(shù)要大于6層，總厚度數(shù)值在200mm～250mm，烘烤操作的目的就是實現(xiàn)材料充分的固化，保證在機(jī)體上形成一層相對較厚的圖層，實現(xiàn)金屬層表面新增一層厚度較大、密度較大的保護(hù)層，有機(jī)涂層的抗腐蝕能力強(qiáng)，傳熱性能好，對基體的附著能力強(qiáng)，資金投入量較低，所以在空氣冷卻器的制造領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，在介質(zhì)溫度較低的輕油氣冷卻中是效果最好，經(jīng)濟(jì)性最好的防腐處理措施。

2.化學(xué)鍍鎳磷合金鍍層

化學(xué)鍍是將基體放置在鍍液中的，通過化學(xué)反應(yīng)將液體中的金屬還原出來，沉降在基團(tuán)中，形成密度較大的氧化層，是一種表面處理方法?；诳绽淦鹘Y(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，所以采用該防腐工藝在技術(shù)上可實現(xiàn)性不強(qiáng)，在進(jìn)行防腐操作中的排液、排氣以及排渣問題都不易處理，十分容易出現(xiàn)鍍層均勻性不足等問題。面對這類問題，必須將空冷器的鎳磷鍍層應(yīng)用在內(nèi)腔可循環(huán)的工藝中，通過封閉的循環(huán)系統(tǒng)的形成，便可以解決腐蝕問題。工藝流程為：首先進(jìn)行堿洗，然后采用熱水沖洗，進(jìn)而酸洗，再次水洗，洗凈后進(jìn)行活化，然后通過鎳磷鍍的方式實現(xiàn)防腐，鍍層完成以后，再次水洗，鈍化，控制鍍層厚度約為30um～50um，在鍍層操作完成以后，保證鍍層與集體之間具有較強(qiáng)的結(jié)合力，保證鍍層表面具有足夠的致密性，保證基體與鍍層之間隔離良好。

基于化學(xué)鎳磷鍍具有較好的耐高溫性，硬度大，耐腐蝕能力強(qiáng)，具有極好的耐磨性，具有極好的傳熱能力，以及抗結(jié)構(gòu)能力，可以用于阻隔硫離子以及氯離子的作用。調(diào)查研究人員通過對大量的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過化學(xué)處理或者鎳磷鍍處理以后的介質(zhì)表面空氣冷卻器的使用壽命更長，同時，空氣冷卻器的性能更好，比普通空氣冷卻器的使用壽命要長5倍左右，統(tǒng)一與其他形式的表面處理方式相比較，具有更高的防腐蝕能力。但是資金投入量較大，所以對于一類具有中等防腐要求的設(shè)備尤為適用。

二、焊接工藝中的防腐操作技術(shù)

1.優(yōu)化焊接工藝

由于空氣冷卻器具有相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，在焊接過程中會存在大量的焊縫，基于焊接操作中焊縫之間存在著較大的差異性，所以，為了保證空冷器的使用壽命，需要合理控制焊縫的質(zhì)量，保證其具有較好的力學(xué)性能，足以對各種負(fù)荷進(jìn)行合理的抵抗。另外，需要做好焊縫的防腐蝕處理，具有極好防腐蝕能力的焊縫，首先要保證焊接材料本身具有極佳的防腐蝕能力，其次要保證焊接工藝的合理性，才能確保焊縫整體具有極強(qiáng)的防腐效果。在焊接過程中，要做好熱處理工作，盡可能避免或者降低熱處理而導(dǎo)致的焊接應(yīng)力?；诤附铀a(chǎn)生的應(yīng)力具有極大的腐蝕作用，所以，要做好焊接之后的熱處理工作，避免由于焊接中所產(chǎn)生的應(yīng)力而導(dǎo)致的破壞現(xiàn)象，保證較好的焊接質(zhì)量。

2.做好管端保護(hù)

空氣冷卻器最容易受到介質(zhì)腐蝕以及影響的部位就是換熱管與管板相連接的位置，所以，需要做好這一部位的防腐蝕處理，傳統(tǒng)的焊接操作往往無法保證空冷器的設(shè)計使用壽命，所以空冷器的制造過程中，必須注意管板與換熱管之間的連接方式，保證連接方式的合理性，以實現(xiàn)空氣冷卻器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)階段使用范圍較廣的一類連接方式就是強(qiáng)度焊加貼漲的焊接與漲接相結(jié)合的連接方式，這種連接方式的選擇，對于保證空氣冷卻器的合理運(yùn)行有著積極地意義。這種焊接與漲接相結(jié)合的方式對于保證連接的緊密型極為有效。在工作中，首先在進(jìn)口位置加設(shè)稱管，控制稱管的長度尺寸約為不小于300mm，為了將焊縫進(jìn)行合理的包裹，需要在端部進(jìn)行翻邊處理，保證稱管和換熱管之間的縫隙處進(jìn)行了足以抵抗較高溫度以及腐蝕性作用的密封膠的密封，在處理之后再進(jìn)行漲接操作。

3.保障與介質(zhì)相接表面的質(zhì)量

在空冷器的運(yùn)行過程中，和介質(zhì)表層相接觸的板材的質(zhì)量對設(shè)備的使用壽命具有直接的影響。也是防腐蝕工作的主要工作環(huán)節(jié)。所以，為了保證空冷設(shè)備表面質(zhì)量合格，不允許在對其進(jìn)行表面處理以后，再將其劃傷或者導(dǎo)致其破損，避免在設(shè)備運(yùn)行的過程中出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。另外一個需要進(jìn)行特殊的防腐蝕處理的部分就是介質(zhì)相接觸的焊縫的表面，這也是一個極易由于受到腐蝕性作用而產(chǎn)生破壞的部分，必須將焊接表面進(jìn)行細(xì)致、全面的打磨，保證焊縫的質(zhì)量，然后在打磨均勻以后再進(jìn)行酸洗鈍化處理，使焊縫表面形成一個密度較大的氧化層，足以對各類腐蝕作用進(jìn)行抵抗。

綜上所述，空氣冷卻器是我國石油化工廠中的重要反應(yīng)設(shè)備，空氣冷卻器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對于保證生產(chǎn)的順利開展有著積極的意義。由于在石化生產(chǎn)中，很多反應(yīng)都涉及很多具有較強(qiáng)腐蝕作用的介質(zhì)，所以必須做好設(shè)備的防腐蝕處理，才能避免設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)泄漏或者導(dǎo)致其使用壽命的縮短。具體的防腐蝕處理方法可以依據(jù)生產(chǎn)的實際條件來確定，比如采用表面處理、防腐蝕處理等措施。以保證空氣冷卻器的使用壽命，維護(hù)其安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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