李福中 吴晴 康明
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摘要：在我国工业化进程不断推进的背景下，为了更好地加快流体在不同温度环境中流动速度，化工换热器的运用频率也得到了一定的增加，同时，化工行业的快速发展使得化工换热器的运用强度也在不断增加，由此将导致化工换热器由于表面磨损而致使内部钢材出现腐蚀现象，由此将导致热能传递的效率下降，因而本文主要基于化工换热器的腐蚀问题进行优化策略的探讨，以期更好地提升化工行业的运转效率。
关键词：化工；换热器；腐蚀问题；防腐措施
1 引言
由于在化工行业发展中将涉及不同温度能量的传递和输送，由此将需要借助热能交换设备进行流体之间的流通交换，进而更好地优化化工企业的运转模式。在现代经济发展需求的推动下，化工企业在运作中使用的换热器设备数量不断增加，由此将对设备安全管理提出了更高的要求，其中化工换热器的腐蚀问题实际上就属于安全问题中的重要构成部分，因而以下将对腐蚀问题出现的原因着手，对其优化措施进行探讨。
2 换热器腐蚀故障及成因分析
化工换热器主要由管程和壳程两部分结构组成，使得冷、热流体能够借助换热器进行传输交换，由此将导致换热器高温、高压的环境下进行运转，进而极易使得换热器出现腐蚀泄漏或冲刷泄露等腐蚀问题，影响化工生产的秩序。如图1所示：
图1 换热器腐蚀穿孔泄露
以下将对换热器出现腐蚀的原因进行分析：
2.1 水质问题导致的换热器腐蚀
换热器使用的过程中涉及流体的传输，由此将导致水质中的离子成分对换热器造成侵蚀，进而导致换热器出现电化学腐蚀问题。流体传输过程中，水体内介质对换热器结构具有腐蚀作用，同时随着换热器使用的时间不断增长，使得水质中的介质对换热器腐蚀作用日益严重。同时，水汽渗透也将加剧换热器腐蚀现象的出现，其在冷、热两种温度环境下将使得腐蚀性得到强化，进而导致换热器出现失效现象。
2.2 换热器设备表面腐蚀磨损问题分析
腐蚀现象的出现主要原因在于换热器金属构件与腐蚀介质实现了直接接触，尤其在化工设备运用频率不断提升的状况下，将使得换热器与金属部件外侧出现较大的磨损，由此将加剧腐蚀现象的出现。其次，腐蚀现象出现的原因还在于介质的流动速度所致，在流体交换的过程中将存在不同形态的流体，其中包括气体、固体、颗粒物以及液体，使得介质的流动的速度存在差异，进而导致设备金属表面出现磨损以及腐蚀现象。在化工设备换热作业的过程中还出现一些粘质介质沉淀的现象，由此在高速介质流动的基础上将对设备金属表面造成强烈的冲刷，进而将使得设备换热管与介质直接接触，致使其出现腐蚀现象。
2.3 换热器内部沉积物造成的电化学腐蚀
在流体输送的过程中存在换热器内部不均匀以及停止流通现象的出现，由此将导致换热器内部出现一定的沉积物，进而出现腐蚀换热器的现象。在流体流动的过程中，当反应趋向阳极氧化反应进行，就会出现金属溶解现象，而一旦出现趋向阴极还原反应进行，就会相应产生碱性溶液或中性溶液。在长期的电化学反应下，将使得换热器内部出现不断增加的沉淀物，进而对换热器的效能造成影响。除此之外，换热器内部化学反应的不断加剧也将使得设备内部的化学平衡遭到破坏，导致腐蚀效果不断增强。
3 化工换热器设备的腐蚀防治措施分析
3.1 防腐涂料防腐措施分析
在换热器设备表面通过涂料的方式降低内部金属与外部介质的直接接触，由此能够更好地避免设备腐蚀现象的出现。通过严谨的科学实验，将一种环氧氨基涂料CH-784涂抹于换热器表面能够对酸碱性以及高温等恶劣环境产生良好的对抗性，进而提升防腐的综合效果。除此之外，CH-784涂料还具有表面光滑、粘附性强以及耐碱性等康抗腐蚀特点，能够有效避免降低流体流速对设备产生的磨损效果，进而避免沉积物的产生。CH-784 涂料中的底漆和面漆还包含了金属颜料，其导热性能能够发挥良好的抗结构以及生锈效能，由此提高流体的换热效果，降低腐蚀现象的出现。同时腐蚀现象由于受到水质中介质的影响，因而可以通过涂抹CH-784涂料的方式提升化工换热器的防腐效果，并且降低设备更换的经济成本，进而更好地优化化工企业生产的综合效益。
3.2 金属或无机涂层保护措施分析
在换热器表面进行金属或无机涂层设置也将发挥防腐的作用，将金属元素通过电镀、蒸汽镀等形式为换热器建立保护层，由此更好地将设备内部的金属与外部介质形成隔层，由此避免有利于腐蚀环境形成的条件产生。而在换热器表面进行无机涂层设置能够降低换热器的孔洞以及凹陷区域产生电偶效应，进而降低局部腐蚀的效率。如图2所示：
图2 无机涂层
但在实际运用中金属镀层相对于无机涂层具有更强的保护效果，进而降低化工换热器失效现象的出现，进而推动化工行业健康发展。高运动速度状态下，带有气泡或固体颗粒的流体将会对换热器设备产生直接冲刷，因而就需要通过设置防冲板的方式降低换热器管道与介质直接接触概率，进而更好地避免腐蚀现象的出现。
3.3 阳极牺牲保护措施分析
在电化学腐蚀现象出现的背景下，可以采取阳极牺牲保护措施的方式对电解质溶液进行调节，由此更好地形成微电水质，将水质中的渗碳体和铁素体进行反应，其中由于铁素体具有更低的电极电位，由此可以视为微电水质的阳极，而渗碳体就属于微电水质的阴极。通过阳极牺牲保护措施将换热器设备的金属表面与更低电位的铁素体进行连接，可以使其发挥更好的综合防腐性能，进而降低化工换热器失效的概率。在元素材料选择上主要以电位低为选择标准，经过多次实验，锌作为阴极极化材料更加具有科学合理性。
4 结语
总而言之，换热器作为化工行业中的重要设备，在实际运用中更加需要强化对其性能的保护，由此更好地提高化工行业发展的稳定性。在换热器运行发展的过程中腐蚀问题是具有普遍性的，尤其在复杂的化学介质影响下使得设备腐蚀现象出现的概率也在不断增加，因而就需要采取相应的措施破坏腐蚀现象出现的条件，由此更好地提升设备的防腐效果。
参考文献：
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