热浸镀铝换热器的制造工艺VIP专享VIP免费

热浸镀铝换热器的制造工艺国家发明专利项目热浸镀铝换热器的制造工艺介绍(专利号：ZL2004100204185)本发明是在国家级科技成果《钢型材热浸镀铝工业化生产》成熟工艺基础上取得的，涉及换热器技术领域，可应用于炼油系统的管壳式热浸镀铝换热器的一种制造工艺。一、热浸镀铝换热器的耐蚀性换热器广泛应用于石油、冶炼、化工、动力、供热、食品、医药、冶金和制冷等行业。是用于流体加热和冷却的设备。通常在高温、高压、和强腐蚀介质的工况环境中运行，腐蚀现象十分严重。尤其是应用于炼油系统的换热器。由于原油中存在H2s、s、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩硫等活性和非活性硫，使硫的腐蚀贯穿炼油的所有加工装置；原油中还存NaCl、MgCl2、CaCl2等无机氯盐，在高温、催化剂作用下，氯化物进行分解，产生Cl¯腐蚀；原油中还存在环烷酸、氮化物、碳化物和H2O等腐蚀介质，在炼制过程中因工艺上的要求还加入NH3、H2等介质，沿海炼油厂往往以海水做冷却剂，海水腐蚀也是Cl¯腐蚀。上述介质在高温、高压、高流速情况下，都会对设备产生极强的腐蚀破坏。而尤以H2S、Cl¯、H2、CO2最为严重。在温度较高时，溶液中一定的压力和Cl¯的存在不但会使碳钢和低合金钢易产生应力腐蚀开裂；高强度钢和奥式体不锈钢在含硫介质也会破坏薄膜，使Cl¯、H2锲入，发生硫化物应力腐蚀开裂或氢脆。1、耐低温H2S－H2O均匀腐蚀的性能换热器经热浸镀铝后，在其表面生成Al2O3、Al、Al－Fe合金三层保护膜，最外层Al2O3是Al钝化后氧化物，其腐蚀电位比铝平衡电位升高1伏，为0.5－0.7伏。因此，在大部分中性和许多弱酸性溶液中都有足够的稳定性。试验和实践证明，在含有H2S、CO2、氰离子、NH3等的水溶液中钝化的铝是耐蚀的。溶液中如果Cl－的浓度不超过40ppm，钝化的铝也不会产生点蚀。在炼油低温腐蚀环境中，经“一脱四注”的工艺处理，溶液主要成分是：Cl－、CN－、H2S、CO2、NH3等，这些介质均不能对钝化的铝产生腐蚀。所以说，热浸镀铝后的换热器具有很好的耐低温H2S－H2O均匀腐蚀的性能。2、防止H2S应力腐蚀开裂的性能碳钢、低合金钢换热器在温度较高，有一定压力和Cl－存在的溶液中易产生应力腐蚀开裂，高强度钢和奥氏体不锈钢在H2S介质中易发生硫化物应力腐蚀开裂。这两种开裂的主要原因不外乎是破坏薄膜，Cl－、H2锲入；阳极金属溶解等。换热器热浸镀铝后所以有防止应力腐蚀开裂的性能，主要原因：一是Al2O3的稳定性使Cl－、H2S不能与铁反应，故不会产生H2，断绝了锲入钢铁表面的H2来源；二是纯铝一般无应力腐蚀倾向，Cl－、H2S都不会使之产生裂纹；三是铝具有很好的阴极保护效应，阳极区金属不会溶解；四是几乎不存在能造成铝、铁同时开裂的介质，且热浸镀铝后，残余应力大部分被消除。这些原因使热浸镀铝换热器具有良好的防止应力腐蚀开裂性能。3、耐高温重油H2S腐蚀性能高温H2S对一般碳钢、低合金钢换热器的腐蚀形态，包含均匀腐蚀、蚀坑和蚀槽、氢脆和氢腐蚀。均匀腐蚀和蚀坑、蚀槽的产生原因是材料对介质的不稳定。氢脆、氢腐蚀是由于在炼油过程中加入氢，在H2S的环境中，使氢侵入钢铁基体，在残余应力的作用下，导致基体开裂，这就是所谓的氢脆。氢腐蚀是钢铁的脱碳过程，脱碳后在钢铁内部产生气体CH4，CH4气集聚在微小缺陷区，引起内压升高，致使产生裂纹。这两种反应出现的原因主要是H2S、H2直接与铁进行反应而造成的。在240－5000C，一般碳钢在此范围内将高温氧化，高温氧化和腐蚀的双重作用，使一般碳钢换热器很快被损坏。热浸镀铝换热器对高温H2S有很高的耐蚀性。由以前阐述的原因知道，碳钢换热器镀铝后，镀层表面有很好的耐H2S、H2的特性。使H2S、H2都不能直接与铁反应，所以也就不会出现氢脆、氢腐蚀破坏。还由于热浸镀铝换热器具有很好的耐高温氧化性能，在5000C长期使用不改变颜色。在5000C以上才开始出现氧化增重和变色现象，热浸镀铝换热器这种很好的耐高温氧化性能，使之在高温下也能有很好的耐H2S、H2的特性；另外，经热浸铝后，换热器残余应力基本已被消除，这也进一步的防止了换热器的高温氢裂和氢腐蚀。实践证明，换热器镀铝后在高温重油H2S工况环境中，其耐蚀性不但高于碳钢，而且高...