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淺談?chuàng)Q熱器的腐蝕與防護

文檔作者：屈昀麗張祥泰鄒素芳文檔來源：呼和浩特石化公司		點擊數：	更新時間： 2022年03月19日
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144 內蒙古石油化工 2006年第9期
淺談?chuàng)Q熱器的腐蝕與防護
屈昀麗，張祥泰，鄒素芳
(呼和浩特石化公司)
摘要：根據換熱器腐蝕根源，采用緩蝕劑，電化學保護等措施進行防腐，提高了換熱器的利用率及
壽命。
關鍵詞：腐蝕；防護
換熱器在煉油工業(yè)中的應用是十分廣泛的，其 使用何種材料的決定因素是其經濟性，管子材
重要性也是顯而宜見的，換熱設備利用率的高低直 料有不銹鋼，銅鎳合金，鎳基合金，鈦和鋯等，除了工
接影響到煉油工藝的效率以及成本的費用問題。據 業(yè)上不能使用焊接管的情況以外都使用了焊接管，
統(tǒng)計換熱器在化工建設中約占投資的115，因此，換 耐蝕材料僅用于管程，殼程材料是碳鋼。
熱器的利用率及壽命是值得研究的重要問題。由換 2 換熱器的金屬腐蝕
熱器的損壞原因來看，腐蝕是一個十分重要的原因， 2．1 金屬腐蝕的原理
而且換熱器的腐蝕是大量的普遍存在的，能夠解決 金屬腐蝕是指在周圍介質的化學或電化學的作
好腐蝕問題，就等于解決了換熱器損壞的根本。要想 用下，并且經常是在和物理、機械或生物學因素的共
防止換熱器的腐蝕，就得弄清楚腐蝕的根源，現就換 同作用下金屬產生的破壞，也即金屬在它所處環(huán)境
熱器的腐蝕的原因從以下幾方面進行討論。 的作用下所產生破壞。
1 換熱器的用材的選擇 2．2 換熱器幾種常見的腐蝕破壞類型
技術改造，提高裝置的自動化水平，努力減少人為因 3．3 加強精制崗位工藝管理，控制丙烯精制流速，
索對生產的影響；另一方面，要充分調動員工積極 做好固堿塔脫水，保證精制效果。
性，同時要加強工藝管理和考核，提高員工精細操作 3．4 及時更換精制介質，認真做好精制介質的活化
的意識，避免人為操作失誤。 再生，提高活化再生效果。
(1)根據原料質量、上釜反應情況，由班組運行 4 實際效果
工程師及時分析調節(jié)配比(活化劑、催化劑、DDS的 表2 歷年單產、轉化率統(tǒng)計情況
加入量)，實現反應激烈程度受控。
(2)采用先進的DCS集散控制系統(tǒng)，完成了由
手動操作向半自動化操作的轉變。
(3)采用了美國洛茨蒙德一費希爾公司的質量
流量計，準確控制了丙烯和氫氣的投入量
(4)編制新的操作規(guī)程，加強員工的技術培訓，
提高員工技術素質，避免各種形式的誤操作。
(5)加強管理，嚴格工藝操作紀律的考核，把單
釜產量納入考核指標。
3 加強原料質量控制
由于丙烯原料中的雜質(特別是水、氧、硫)能與
催化劑發(fā)生激烈反應，使催化劑失活，導致聚合反應
較弱，甚至不聚合，進而使單釜產量和轉化率降低。
因此必須加強原料控制，避免有害雜質進入反應系
統(tǒng)。
3．1 完善精制流程，實行脫水、脫硫、脫氧多塔串聯(lián)
精制，增大塔高和精制介質的填充量，提高精制能力
和精制精度。
3．2 了解行業(yè)最新動態(tài)，及時采用新型、高效精制
介質。
收稿日期：2006—05-06
t： ＼ 問 。一 一 2o0l 項目＼＼ 1994 2000 2oo2。‘年r 2o03年‘r 2o04年
單產(T／釜) 2．625 2．525 2．78 2．77 2．83 2．92
轉化率( ) 62．s 60．1 66．1 65．9 67 3 69．5
注；自1995年5月，裝置采用cs一1型高效催化劑，2002年更換
聚合釜。 、
幾年來，通過多次技術改造，提高聚合釜的取熱
效果，優(yōu)化工藝控制、加強質量管理，本裝置的單產
和轉化率逐步提高，并于2004年達到最好，單產達
到2．92t／釜，轉化率達到69．5 。
5 結論
實踐證明，改善聚合釜的取熱效果(特別是采用
經過技術改進的新型聚合釜)，積極優(yōu)化工藝控制，
加強原料質量控制，是提高間歇式聚丙烯裝置單釜
生產能力的有效途徑。
[參考文獻]
[1] 李玉貴等編著．液相本體法聚丙烯生產及應用
中國石化出版社，1992．
維普資訊 http://www.cqvip.com
2006年第9期 屈昀麗等 淺談?chuàng)Q熱器的腐蝕與防護 145
2．2．1 均勻腐蝕
在整個暴露于介質的表面上，或者在較大的面
積上產生的，宏觀上均勻的腐蝕破壞叫均勻腐蝕。
2．2．2 接觸腐蝕
兩種電位不同的金屬或合金互相接觸，并浸于
電解質溶解質溶液中，它們之間就有電流通過，電位
正的金屬腐蝕速度降低，電位負的金屬腐蝕速度增
加。
2．2．3 選擇性腐蝕
合金中某一元素由于腐蝕，優(yōu)先進入介質的現
象稱為選擇性腐蝕。 ‘
2．2．4 孔蝕
集中在金屬表面?zhèn)€別小點上深度較大的腐蝕稱
為孔蝕，或稱小孔腐蝕、點蝕。
2．2．5 縫隙腐蝕
在金屬表面的縫隙和被覆蓋的部位會產生劇烈
的縫隙腐蝕。
2．2．6 沖刷腐蝕
沖刷腐蝕是由于介質和金屬表面之間的相對運
動而使腐蝕過程加速的一種腐蝕。
2．2．7 晶間腐蝕
晶間腐蝕是優(yōu)先腐蝕金屬或合金的晶界和晶界
附近區(qū)域，而晶粒本身腐蝕比較小的一種腐蝕。
2．2．8 應力腐蝕破裂(SCC)和腐蝕疲勞
SCC是在一定的金屬一介質體系內，由于腐蝕
和拉應力的共同作用造成的材料斷裂。
2．2．9 氫破壞
金屬在電解質溶液中，由于腐蝕、酸洗、陰極保
護或電鍍，可以產生因滲氫而引起的破壞。
3 冷卻介質對金屬腐蝕的影響
工業(yè)上使用最多的冷卻介質是各種天然水。影
響金屬腐蝕的因素很多，主要的幾個因素及其對幾
種常用金屬的影響：
3．1 溶解氧
水中的溶解氧是參加陰極過程的氧化劑，因此
它一般促進腐蝕。當水中氧的濃度不均勻時，將形成
氧的濃差電池，造成局部腐蝕。對碳鋼、低合金鋼、銅
合金和某些牌號的不銹鋼而言，熔解氧是影H向它們
在水中腐蝕行為的最重要因素。
3．2 其他溶解氣體
在水中無氧時CO。將導致銅和鋼的腐蝕，但不
促進鋁的腐蝕。微量的氨腐蝕銅合金，但對鋁和鋼沒
有影響。H。S促進銅和鋼的腐蝕，但對鋁無影響。
SO。降低了水的pH值，增加了水對金屬的腐蝕性。
3．3 硬度
一般說來，淡水的硬度增高對銅、鋅、鉛和鋼等
金屬的腐蝕減小。非常軟的水腐蝕性很強，在這種水
中，不宜用銅、鉛、鋅。相反，鉛在軟水中耐蝕，在硬度
高的水中產生孔蝕。
3．4 pH 值
鋼在pH>11的水中腐蝕較小，pH<7時腐蝕
增大。
3．5 離子的影響
氯離子可以破壞不銹鋼等鈍化金屬的表面，誘
發(fā)孔蝕或SCC。
3．6 垢的影響
淡水中的CaCO。垢。CaCO。垢層對傳熱不利，
但是有利于防止腐蝕。
4 傳熱過程對腐蝕的影響
金屬在有傳熱和沒有傳熱的條件下，腐蝕行為
是不相同的。一般說來，傳熱使金屬的腐蝕加劇，特
別是在有沸騰、汽化或過熱的條件下更明顯。在不同
介質中，或對不同的金屬，傳熱的影響也不相同。
5 防腐方法
知道了換熱器各種腐蝕的原因，合理的選擇防
腐措施，才能達到高效利用設備的目的。針對以上討
論的有關腐蝕情況，提出以下防腐方法：
腐蝕類型 防止方法
接觸腐蝕
縫隙腐蝕
孔蝕
晶問腐蝕
(不銹鋼的
晶問腐蝕)
選擇性腐蝕
(黃銅脫鋅)
沖刷腐蝕
應力腐蝕破裂
氫脆
1、選擇在電偶序中盡量靠近的金屬或合金；2、
避免用小陽極、大陰極的結構；3、加緩蝕劑；4、
陰極保護。
1、避免產生縫隙；2、經常清洗固體沉積物；3、
盡可能使用硬的不吸收介質的墊圈；4、花板與
管子的連接采用焊接，而不用脹接。
1、選用抗孔蝕能力強的材料；2、在某些條件下
可以使用緩蝕劑。
1、固溶處理；2、使用含穩(wěn)定化元素不銹鋼；3、
使用超低碳(<0．03 )不銹鋼
1、降低介質的腐蝕性或陰極保護；2、使用脫
鋅敏感性小的合金。
1、合理選材；2、改善設計；3、在承受沖刷的地
方焊一層覆蓋層；4、陰極保護。
1、使拉應力降至臨界值以下，或改變應力方
向；2、材料進行削除應力熱處理；3、嚴格控制
腐蝕環(huán)境，去除介質中有害物質；4、選用適當
的材料或在該使用條件下耐SCC的材料；5、加
緩蝕劑
1、降低酸洗過程中的腐蝕速度；2、低溫(93U
～ 147℃)烘烤脫氫；3、選用對氫脆不敏感的合
金；4、正確施焊，如使用低氫焊條、焊接時保證
干燥等。
這里主要介紹緩蝕劑，電化學保護。
①緩蝕劑
以鉻酸鹽為主要成分的緩蝕劑是冷卻水系統(tǒng)常
用的，鉻酸根離子是一種陽極(過程)抑制劑，當它與
合適的陰極抑制劑組合時，能得到令人滿意而又經
濟的防腐蝕效果。(下轉第138頁)
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138 內蒙古石油化工 2006年第9期
net pox perm
肌n average nlax mln average nlax mill averslge m旺
n8-l1 0 2．82 l1．8 0．1 4．76 28．33 0．1 3．55 l33．4
n8-15 0 2．2l l0 0．1 4．58 37．86 0．1 6．64 590．26
n8-l7 0 2．39 l5．3 0．1 5．62 27．98 0．1 6．65 l47．II
nS-18 0 2．16 8．4 0．1 5．98 37．49 0．1 6．83 494．83
n8-2l 0 1．75 l5．3 0．1 6．24 25．22 0．1 5．85 l3．55
n8-22 0 2．08 l0 0．1 6．14 39．39 0．1 7 569．17
n8-23 0 2．06 6．5 0．1 7．2 53．68 0．1 l8．29 4535．43
n8-24 0 2．1l l2．8 0．1 5．2 32．33 0．1 5．93 431．13
n8-25 0 1．95 l0．37 0．1 5．9 66．55 0．1 l1．93 l1420．3
n8-26 0 1．96 l2．8 0．1 5．66 37．13 0．1 8．05 895．34
n8-31 0 1．7 9．8 0．1 5．76 28．13 0．1 7．73 16O．44
n8-32 0 1．84 6．42 0．1 5．6 28．04 0．1 6．25 l64．49
n8-33 0 1．82 7 0．1 5．89 24．8l 0．1 5．23 l37．57
n8-34 0 1．95 9．7 0．1 7．65 25．18 0．1 9．4 l37．57
n8-35 0 1．9 l1．5 0．1 5．72 35．38 0．1 6．46 554．2l
n8-4l 0 1．8 9．8 0．1 6．74 29．45 0．1 l0．12 l59．67
n8—42 0 2．36 l7 0 5．7l 38．87 0 l0．63 536．98
nS-43 0 1．82 9 0．1 4．69 34．47 0．1 4．23 316．32
n8-44 0 1．77 9．5 0．1 5．59 38．19 0．1 5．95 l014．II
n8-45 0 1．9 9．8 0．1 4．27 51．9 0．1 l0．39 3909．09
注：net砂體厚度por孔隙度perm滲透率
6 結論與認識
(1)從儲層模擬結果來看，八屋氣田農Ⅶ砂組各
個單砂體之間，氣藏儲層物性參數變化較大，從淺向
深逐漸迅速減小。
(2)八屋氣田是十屋斷陷斜坡上的背斜構造帶
內的一個次級構造，該構造被一系列近南北向的正
斷層切割，因此呈現出宏觀上斷塊背斜的面貌，它基
本控制著氣藏的分布范圍。
(3)為了提高創(chuàng)建模型的精度，沉積相模擬過程
中對垂向上的變化的控制方法還有待于研究提高。
(4)油層屬性參數等值線圖應該在數字化后添
加為趨勢面，作為在屬性模擬過程中控制屬性參數
分布的有效因素。
Eli
[2]
[3]
[4]
[5]
E69
[參考文獻]
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一版．
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王家華，張團峰．油氣儲層隨機建模．石油工業(yè)
出版社，2001年第一版．
bawu gas field nongVl reservior modeling
W ANG Bao-zhan，H U W ang-shui，SONG 一 P ，H UANG 一z
(Department of Geology，Yangtze University，Jingzhou，Hubei province，434023)
Abstract：According to seismic，geologic and logging data and material，Digital frame model and
facies model was created in turn．Controlled by the facies distribution and trend surface．the 3D attribute
models were calculated out base on the real condition．Then by studying and analysis of the 3D attribute
model，to get the appraisal of gas remaining in BaW u gas fields，the last aim is to direct the further
development．
Key word：bawu gas field facies control modeling reservoir description trend surface
i
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ~ I I I I I I ~
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(上接第145頁)鉻酸鹽一鋅—— 聚磷酸鹽：聚
磷酸鹽的使用是由于它是具有清潔金屬表面的作
用，有緩蝕能力，聚磷酸鹽可以部分轉成正磷酸鹽，
它們也可以同鈣生成大的膠體陽離子，抑制陰極過
程。
鉻酸鹽一鋅——膦酸鹽：這種方法用膦酸鈉代
替聚磷酸鹽外與上一種方法相似，氨基甲叉磷酸鹽
也可以用于比為聚磷酸鹽所規(guī)定的pH值要高的場
合。氨基甲叉膦酸鹽可以防止水垢，即使pH值為9
也能控制鈣鹽的沉淀。
鉻酸鹽一鋅—— 水解的聚丙烯酰胺：由于陽離
子型共聚物水解的聚丙烯酰胺的分散作用，能夠防
止或抑制水垢成污垢的產生。
② 電化學保護
采用陰極保護和陽極保護。陰極保護是利用外
加直流電源，使金屬表面變?yōu)殛帢O而達到保護，此法
耗電量大，費用高。陽極保護是把保護的換熱器接以
外加電源的陽極，使金屬表面生成鈍化膜，從而得到
保護。
[參考文獻]
[1] 化工機械手冊．化學工業(yè)出版社．
[2-1 換熱器．烴加工出版社．

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