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浅析换热器结垢腐蚀及解决办法

2018/06/27

       热器在化工生产中占有重要地位,而换热器机组结垢腐蚀,导致传热不够而被迫停车清洗或更换换热器,严重时会影响安全生产的进行,更会增加企业运行成本。

结垢原因

颗粒污垢:悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚,一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类、胶状物、油污等组成。当含有这些物质的水流经换热器表面时,容易形成污垢沉积物,形成垢下腐蚀,为某些细菌生存和繁殖提供温床。当防腐措施不当时,最终导致换热表面腐蚀穿孔而泄漏。

生物污垢:除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢。循环水系统中最常见的微生物主要是铁细菌、真菌和藻类。铁细菌能把溶于水中的Fe2+转化为不溶于水的Fe2o3的水合物,在水中产生大量铁氧化物沉淀以及建立氧浓差腐蚀电池,腐蚀金属。且循环水系统中的藻类常在水中形成金属表面差异腐蚀电池而导致沉积物下腐蚀。块状的还会堵塞换热器的管路,减少水的流量,从而降低换热效率。

结晶污垢:在冷却水循环系统中,随着水分的蒸发,水中溶解盐类(如重碳酸盐)的浓度增高,部分盐类因过饱和而析出,而某些盐类则因通过换热器传热表面时受热分解产生沉淀。这些水垢由无机盐组成、结晶致密,被称为结晶水垢。

腐蚀污垢:具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理液体的pH值等因素。通常,冷却管中的污垢冷却管一般为紫铜和黄铜管,金属腐蚀主要是较高温度下40-50度的氧腐蚀,污垢以铜或铜合金腐蚀产物和钙镁沉淀物为主,从而造成大量腐蚀污垢。

凝固污垢:流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成水。温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。

换热器的腐蚀

换热器大多数是金属质地,而在自然界中大多数金属常以矿石的形式,即金属化合物的形式存在,而腐蚀则是一种金属回复到自然状态的过程。换热器的腐蚀主要是指板片的腐蚀。与水质不纯、大气对水的污染、管内壁面状况以及水流速大小等因素均有着密切关系。

换热器的腐蚀:换热器大多数是金属质地,而在自然界中大多数金属常以矿石的形式,即金属化合物的形式存在,而腐蚀则是一种金属回复到自然状态的过程。换热器的腐蚀主要是指板片的腐蚀。与水质不纯、大气对水的污染、管内壁状况以及流速大小等因素均有着密切关系。

化学腐蚀:金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。

电化学腐蚀:金属表面与电解质溶液因发生电化学作用而产生的电化学腐蚀是最普遍、最常见的腐蚀。电化学腐蚀通常又以腐蚀破裂、点蚀(小孔腐蚀)、缝隙腐蚀等局部腐蚀的形式出现。

应力腐蚀:产生应力腐蚀必须具备特定的腐蚀环境和足够大的拉伸应力。CL-是造成应力腐蚀的另一个主要因素。Cl-半径小,穿透力极强,很容易穿透保护膜内太小的孔隙,破坏局部钝化膜而进入裂缝尖端生成HCl,产生自加速催化加速腐蚀过程,同时H+在尖端折出,渗入裂缝前缘,可使金属脆化。温度是引起应力腐蚀破裂的重要因素,温度愈高时引起腐蚀Cl-浓度越低,也就愈易趣发生 应力腐蚀破裂。

生物腐蚀:

主要是与冷却水系统的循环水等介质接触的金属表面上易引起生物腐蚀。生物腐蚀的原因是由于生物体会以有机缓蚀剂为食物,生物代谢产生酸,破坏金属耐腐蚀保护层,生物新陈代谢耗氧,造成金属表面O2浓度不均而引起氧浓差腐蚀。

针对换热器以上结垢腐蚀问题,杭州冠洁公司总结了一套高效解决方法:采用换热器化学清洗方法,随着高效缓蚀剂的研制成功和广泛应用,以及化学清洗监控手段的进一步完善,化学清洗在我国各行各业已经得到越来越广泛的应用,用于换热器清洗时,具有换热器清洗时间短、除污垢率高,劳动强度低、工艺简单等优点,而且可以有效防止换热器管残余污垢腐蚀。