摘要：当下，在能源领域当中石油占据了非常重要的位置，对于国民经济的发展与人们的工作和让生活等息息相关。随着石油工业的不断发展，已经逐渐形成了一条比较完整的产业链，炼油厂则属于该产业链当中非常重要的组成部分之一。换热器作为炼油厂中最为常用的设备，由于容易受到腐蚀且运行时间较长，因此损耗比较大，这给炼油厂的正常运营带来了一定的困扰。为了确保炼油厂正常运营，必须对换热器进行一定的防护，最大程度避免其被腐蚀。文章对换热器常见的几种腐蚀进行了简要分析，并针对性的提出了几点防护措施，以期为炼油厂换热器维护人员一定的提供理论参考。
关键词：炼油厂；换热器；腐蚀；防护
1.引言
换热器由于其功能有一定的特殊性，在很多工业当中都有所应用，尤其是在炼油厂中应用非常广泛，并且换热器的运行对炼油厂的正常运营有非常大的影响。由此可见，炼油厂换热器高效的利用，对于炼油厂的生产效率以及成本控制都会有一定的积极作用，而换热器作为炼油厂最常用的设备之一，在进行安装建设时所投入的资金占整个炼油厂建设投资的很大一部分比例。不过，在炼油厂后期运营过程中，换热器经常会出现被腐蚀的情况发生，这严重影响了换热器的正常运行，甚至可能造成换热器设备损坏或报废，这样一来，对炼油厂的正常运营也造成了很大的影响。为了尽可能的延长换热器的使用寿命，确保其高效运转，对造成换热器被腐蚀的原因进行分析，并针对分析结果制定一些防护措施就显得尤为重要了。
2.腐蚀的各种类型
由于换热器在运转工作的时候会直接与原油接触，因此，原油中所含有的一些具有腐蚀性的元素就会对换热器造成一定程度的腐蚀，此外还有一些其他因素会对换热器造成一定程度的腐蚀，使其受到一定的损害，这样一来就好影响到换热器的正常运转，甚至是出现报废。根据造成换热器腐蚀的原因不同，可以大致将其腐蚀种类分为三大类。
2.1电化学腐蚀
在换热器腐蚀中，电化学腐蚀所占的比例最大。这主要是因为碳素钢所含成分中绝大多数是渗碳体与铁素体，它们在电解质溶液中可以形成微电池，处于较低电位的铁素体会成为微电池的阳极，而处于较高电位的渗碳体则会成为微电池的阴极，这样一来，铁素体就会在电解质溶液中慢慢被腐蚀，形成较高价位的铁离子，也就会使换热器设备上的钢材出现腐蚀。
2.2氯化物的循环腐蚀
氯化物循环腐蚀也是换热器被腐蚀中比较常见的一种，若是换热器低温系统当中拥有的负离子是负一价的，并且其达不到露点，那么就很有可能发生水冷凝现象。那么气体状态的硫化氢与硫化氢由于具有良好的水溶性，就会溶于水中。虽然溶液中的硫化氢可以与换热器中的铁反应使换热器表面形成一层抗腐蚀性的硫化铁保护膜，但是这层保护膜会与氯化物发生化学反应，从而失去保护作用，这样一来，溶液中的氯化物与硫化物就会反复作用，造成对换热器的循环性腐蚀。
2.3应力腐蚀
金属材料在受到拉应力的条件下，如果所在环境中还存在特定的腐蚀介质，那么就有可能造成应力腐蚀，这种腐蚀会使金属材料出现裂纹。导致金属材料出现腐蚀性拉应力的情况主要有两种，一种是换热器的金属零部件在其运行过程中出现的拉应力，另一种则是由于零部件在加工过程中产生的内应力所释放出来的拉应力，由于这些应力不均匀，如果在特定环境下就很有可能出现应力腐蚀。而在炼油厂换热器中经常出现的应力腐蚀主要有氯离子应力腐蚀、氢腐蚀、硫化物应力腐蚀这三类。
3.相关防护措施
3.1合理选择防腐材料
为了保证炼油厂换热器能够正常运行，就必须确保其具有较强的抗腐蚀性。因此，在进行换热器设计与制造的时候可以选择一些具有较高抗腐蚀性的材料来替代普通的碳素钢。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若是换热器所处的工作环境当中含有的氯离子比较少，那么可以选用不锈钢材质作为换热器设备使用的材料，尽可能的避免使用碳素钢作为换热器材料。随着我国科学技术的不断发展，很多新型材料逐渐被应用到各个领域，具有较高抗腐蚀性的材料不断出现，种类越来越丰富，数量越来越多，例如，双相不锈钢、超低碳不锈钢等等，都具有很好的抗腐蚀性，不过这些新型材料大都价格比较昂贵，因此，在选择时还要综合考虑成本控制。
3.2喷涂防腐层
早在二十世纪九十年代初期开始对换热器腐蚀防护就多选用喷涂防腐层的方式。这种防腐的方式主要是对炼油厂换热器的催化剂装置顶循环系统的设备进行腐蚀保护，所使用的防腐涂料一般是CH848及CH784，这种防腐涂料所具有的优势是可以反复喷涂，其缺点是喷涂工艺十分的复杂，需要经过多次涂装，每次涂装对于涂层厚度要求也非常的苛刻，还需要利用高温进行烤干，并且其附着性与耐高温性都比较差。炼油厂的油品换热器进行维护与检修的时候一般都需要采用高压蒸汽对其进行清扫，这一过程会对防腐涂层造成一定程度的破坏，影响到防腐效果。
3.3异种镀层防腐措施
异种镀层防腐措施中，最为常用的一种技术手段就是化学镀镍磷技术。该技术进行防腐主要是利用溶液当中的镍离子会被选择性的还原，在换热器接触腐蚀性溶液的表面形成一层特殊的金属镀层。化学镀镍磷镀层是炼油厂换热器表面形成的一种非晶态的金属，这种金属也被称之为金属玻璃，它主要的优点是该镀层可以在380℃的高温下正常使用，并且对氯化氢与硫化氢具有较强的耐受性，附着性也比较高，抗腐蚀性与冲刷能力都比较强。现阶段，在炼油厂换热器中应该比较广泛。
3.4电化学防腐蚀法
根据换热器设备中所使用的电化学防腐的方式不同可以将其分为两大类，一类是外加电源法电化学防腐，另一类则是牺牲阳极保护法电化学防腐。在换热器防腐蚀中牺牲阳极保护法电化学防腐应用较为普遍，由于一般情况下换热器发生电化学腐蚀的时候，其阴极与阳极之间会产生腐蚀电流，从而造成阳极的金属设备被腐蚀，利用这一原理，使用比阳极被腐蚀的金属设备电位更低的金属与金属设备连接在一起，处于低电位的金属则会与阴极产生腐蚀电流，从而达到保护金属设备的效果。牺牲阳极保护法电化学防腐所选用的金属一般都是锌材料，这种材料防腐效果比较好。
3.5优化工艺防腐管理
工艺防腐也是炼油厂换热器防腐中比较有效地一种防腐方式，该防腐方式种类比较多，在换热器的常压系统当中采用的“一脱三注”防腐工艺，由于该防腐工艺可以有效地控制炼油厂换热器等设备被腐蚀的速率，具有良好的防腐效果，因此得到了广泛应用。除此之外，还可以通过采用对原油进行预处理，除去原油当中的硫化氢与氯化氢等具有腐蚀性的物质与杂质的工艺方法，降低原油中腐蚀换热器等设备的物质，来达到防腐的效果。
4.结束语
为了更好地保障炼油厂的正常运营以及高效率的工作，就必须对换热器防腐加以重视。由于对换热器腐蚀的影响因素比较多，例如原油质量、原油生产工艺以及所使用的设备等等，因此，需要根据实际情况制定相应的防护措施。这就需要换热器有关的管理维护人员积极的去分析腐蚀的影响因素，探索出最为适宜的防护措施，已达到最好的防护效果，确保换热器的正常运转，提升炼油厂的工作效率与工作质量。
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论文作者:王卫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：换热器论文; 炼油厂论文; 应力论文; 电化学论文; 防护论文; 设备论文; 阳极论文; 《基层建设》2019年第15期论文;