空冷器管束腐蚀原因及防护措施

1 概述 空冷器作为一种大型换热设备，广泛应用于石油化工行业，然而对于空冷器管束经常用于高温、高压、高腐蚀工况状态下，因此对其腐性能具有较大考验，直接影响设备安全、稳定运行，因此对管束常见腐蚀类型进行分析，提出保护措施，以提高产品使用寿命。 2 空冷器管束常见腐蚀种类 （1）点腐蚀，空冷器管束承压材料在含有溶解氧和危害性阴离子（主要为 CL 离子）的介质中，经过一定的时间后，大部分表面不发生腐蚀或腐蚀较轻，但在表面上个别点或微小区域内出现孔穴或麻点，随着时间的推移，蚀孔不断向纵深方向发展，形成小孔状腐蚀坑，即为点蚀，由于蚀点严重时可使设备穿孔，因此又称为小孔腐蚀或孔蚀。在空冷换热器管束设计制造中重要影响因素包括：a.热处理时效温度的影响：对于不锈钢管束来说一般主承压件焊后不进行热处理，但是奥氏体不锈钢经固熔处理后具有最佳的耐点蚀性能。对于其它不锈钢材料来说在某些温度下进行退火或回火等热处理会产生沉淀相，从而增加点蚀的倾向。b.随着管束金属材料表面光洁度的提高，其会使耐点蚀性能增强，但是在冷加工使金属表面产生冷变加工硬化时，会导致耐点蚀能力下降。因此对于非常用材料与使用工况一般进行点腐蚀试验评定：一般可分为化学浸泡法、电化学测量法和现场试验法三类，耐点腐蚀性能评定的内容包括：点蚀深度、点蚀密度、腐蚀速率、腐蚀面积等。并将腐蚀速率与蚀孔分布、形状、尺寸、密度、深度等结合起来。 （2）间隙腐蚀，是由于金属之间或金属与非金属形成微小的间隙（一般在 0.025～0.1mm），换热介质滞留在间隙内，而且这种介质中存在具有危害性的阴离子时所产生的一众腐蚀形式，其腐蚀结果会导致材料强度降低、局部附加应力增大、材料承载力降低。在空冷式换热器中通常在板材搭接处、法兰密封面连接处、垫片密封处、基管与衬管之间或锈层产生间隙腐蚀，其中基管与衬管之间最容易产生间隙腐蚀。因此在产品设计中往往将基管与衬管采用全程胀接已消除两者之间的间隙。对于空冷式换热器通常采用丝堵密封结构，通过金属垫片密封，在垫片两面分别与丝堵、管板进行接触，在微观上存在一定的间隙，而垫片与管板之间承受着换热介质腐蚀，由于压力、温度、振动等因素导致密封尖端存在间隙腐蚀，容易导致垫片密封失效。 （3）冲刷腐蚀，包括冲蚀、磨耗腐蚀，是金属表面与流体介质之间由于高速相对运动引起的金属损伤。冲刷腐蚀的金属表面一般承沟槽、凹谷、泪滴状，且表面光亮无腐蚀沉积...