化工设备换热器的防腐措施

换热器在石油化工、煤化工、盐化工以及一些热电厂中使用量比较大，热交换器所接触的物质成分很复杂，所以生产运行过程中腐蚀泄露是比较常见的现象，泄露对生产的稳定运行非常不利，除了影响经济效益可能还会发生安全事故，所以需要引起企业管理者高度重视，泄露常见的是换热管表面发生腐蚀，这种原因甚至可达腐蚀泄露90%以上。有越来越多的学者、专家对换热器防腐蚀问题进行深入研究，得到了很多针对不同情况下的防腐蚀技术方法，国内外目前主要采用的是以下几种措施：（1）牺牲阳极保护法；（2）使用换热器防腐涂料；（3）添加缓蚀剂；（4）提高循环水的pH；（5）强化工艺管理；（6）材料升级和结构优化。

1、材料升级和结构优化

优先选择应用耐腐蚀材料，根据工作状况进行选择，常温水/蒸汽环境选择304/316不锈钢；含氯离子介质环境选择双相钢2205/2507；强酸（硫酸/盐酸）选择性哈氏合金C276；高温碱液环境选择抗碱应力腐蚀能力强的镍基合金625；海水冷却选择耐Cl⁻腐蚀 + 抗生物附着能力强的钛及钛合金（Gr2/Gr9）；含固体颗粒介质选择硬度≥HV1000，耐磨蚀的陶瓷涂层钢管（Al₂O₃/ZrO₂）；其他耐腐蚀的非金属和金属材料，渗镀和热喷涂这些能够改进材料表面性能的技术都可以考虑选择。

在结构设计上，尽量避免死角和缝隙，减少介质滞留，通过壳程加设纵向挡板减少死区控制好流速；采用光滑内表面设计，降低沉积风险；优化焊接工艺，减少焊缝腐蚀。

2、牺牲阳极保护法防腐 

发生电化学腐蚀时，阴阳极之间产生腐蚀电流。采用电极电位比被防腐体低的金属并与被防腐体接触，利用低电位金属的腐蚀电流作为高电位被防腐体的防腐蚀电流，这种防腐蚀方法称为牺牲阳极保护法。牺牲阳极材料一般选择碳素钢，碳素钢的基本金相组织是铁素体（Fe），若选择铝作为阳极，容易形成氧化膜，反而不产生腐蚀电流。其他材料则比较昂贵，所以选择锌作为牺牲阳极比较合适。

3、使用换热器防腐专用涂料防腐 

一层相当薄的金属涂层和无机涂层能够在金属和环境之间提供有效的屏障，这就是这类涂层的主要作用。金属涂层的施工方法有：电镀、火焰喷涂、包镀、热浸和蒸汽镀。无机涂层的施工方法有：喷涂、渗镀、或化学转化。喷涂后通常在高温烘烤。金属涂层往往显现出一些可变形性，而无机涂层则很脆，两种涂层都必须具有完全隔离的作用，如果存在微孔或其他缺陷，则由于电偶效应将引起金属局部腐蚀的加速。换热器防腐涂料系环氧氨基涂料，其特点：耐腐蚀性能好，耐大多数酸碱、耐水、耐溶剂，耐温可达200℃；漆膜物理机械性能好，硬度大，表面光滑，附着力强，抗冲击，抗摩擦。

4、介质添加缓蚀剂防腐 

在介质中加入少量缓蚀剂，通过吸附或成膜抑制腐蚀反应。只要缓蚀剂选用得当，一般都能把腐蚀率控制在允许的范围内，并且还能与阻垢结合起来选用药剂，既达到缓蚀的目的，又达到阻垢的目的。常见的缓蚀剂有：聚磷酸盐、有机多元膦酸、磷酸盐、水玻璃等。

5、工艺管理

提高循环水中的pH浓度，可以抑制阴极溶解氧的反应过程。从而使金属腐蚀速率大大降低。但pH值不可无限制地提高，因为碱性太强时，某些两性金属能与碱反应生成盐，特别是采暖系统，由于温度较高，当pH很高时，除了锌、铝等两性金属，铁也能溶解生成铁酸盐。

工艺防腐中应用较为成功的是常压系统的“一脱三注”，它对延缓换热器等设备的腐蚀起到了非常积极的作用。实际上，对原油进行预处理，将原油中的腐蚀杂质尽量脱除，可避免或减轻换热器等设备腐蚀的发生。

生产过程中避免介质流速过低导致沉积物堆积（引发垢下腐蚀），或流速过高加剧冲刷腐蚀。降低操作温度可减缓腐蚀速率，对高温介质需选用耐热材料或隔热措施。去除介质中的固体颗粒、溶解氧、氯离子等腐蚀性成分。

6、日常运行过程中加强对换热设备的维护管理  

换热设备需要进行定期清洗与除垢，一般采用化学清洗或机械清洗去除结垢，防止垢下腐蚀。做好设备检测通过安装电化学探头、超声波测厚仪等，实时在线监测腐蚀速率。定期取样分析介质成分，或通过超声波、射线检测设备壁厚变化。长期停用时，排空介质并充入氮气或干燥空气，防止湿气腐蚀；短期停用可涂覆防锈油。

换热器防腐蚀是一个任重而道远的过程，靠单一方法效果有限，上述措施只能较大程度的减缓腐蚀速度，但离从根本上彻底解决腐蚀的问题还远远不够，作为企业经营者必须加强设备管理，采取综合措施，且针对性治理，才能较大限度的延长换热设备的使用寿命，取得很好的社会效益和经济效益。

换热器防腐蚀需贯穿设计、选材、制造、运行全生命周期。通过材料升级、表面处理、工艺优化和智能监测，可显著延长设备寿命，降低维护成本。实际工程中需结合介质特性、操作条件和经济性综合决策，必要时采用多种措施协同防护。