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2005年第8期
轻金属
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板式热交换器的腐蚀与防护
赵秀辉,张少美
中国铝业广西分公司氧化铝,广西平果531400)
摘要:板式热交換器投用不到两年,板片就出现了严重的腐蚀现象。通过分析,确定腐蚀类型、机埋、原因,并提出防
腐措施。
关健词:不锈钢;CT〕浓度;点蚀;防腐措施
中图分类号:1Q114.15,1803.22文献标识码:B文章编号:1002-1752(2005)08~0025~02
Corrosion and protection of plate-type heat exchan ger
ZHAO Xiu- hui ZHAN G Shao-mei
(Alumina Refinery of Chalco Guangxi ranch, Pingguo, Guangxi 53140
Abstract: Put into usin in less than two years, the plates of plate-type heat exchanger were found to be corroded badly. The aut hors analye and com-
firm the type, mechanism and reason of corro sion, and take some measures for anti-corro sion
Keywords: Stainless steel. Ci-concentration Pit corrosion: Anticorrosive measure
中铝广西分公司氧化铝厂使用的板式热交換似的,但不宜用在含有卤素介质的地方,以及蚁酸
器,一期设计为两组各4级。用米降低叶滤岗位送腊酸等场合,尤其是氯离子。下面,以V级为例
来的精液温度,利于氢氧化铝分解沪出率的提高,并分析腐蚀生的过程
使热能得倒合理的利用。这种热交换器貝有传热系
不锈钢之所以耐腐蚀,是因为在氧化性介质的
数高、换热效果好、结构紧等特点,因此,应用广作用ド金属表面生成了一层钝化态的Crn2O3保护
泛。
膜,起保护内部金属的作用,即不锈钢表现}耐腐
然何.投用不到两年,板式热交換器的板片就出似。然而,当水中CI〕浓度较高时,情况就变了。
现了严重的腐蚀现象,最早出现在IV级,接着在使用中板片表面会逐渐产牛结疤,不同区域的结疤
l数也有发生。从腐蚀的速度和严重程度来看,速度是不同的,结疤快的地方将会阻止:板片的继续
都集中在.IV级,而各的腐蚀情况都是一样的,即钝化;结疤慢的地方板片的钝化会得到进一步发展
板片上都腐蚀出一些用肉限难以直接观察到的柲小从而造成这两个区域之间存在电位差,如图1所小;
的孔一一似孔。暗室里用强光照射,在板片的背面
方面,板片是按图2的方式组装的,在两板搭接
就能够看到这此亮点。
点a处,由于氧浓度比其他地方低,板片钝化受阻而
成为低电们
结寇Lapg
板片表面 Plate Surface
板片1板片2
阳极区A加 node region阴极 X Cathode rep
Plate nol Plate
板片1波纹板片波纹
电位低
Plate nol ripple Plate no2 ripple
电位高 Potential hi
Potential low
图1板片结疤及腐蚀示意图
Figure I Plate laps and corrosion
1腐蚀机理与过程分析
片波城ン板片波纹
板片2波纹
Plate ripple Plate ripple Plate no2 ripple
从操作手期査知板片材质与0Cr18Ni12Mo2Ti
图2板片搭接波纹示意图
蚁氏体不侨钢相当,它在一般的酸、碱介质中是耐腐
Figure 2 Plate lapping ripple
收稿期:2005·01-04
01994-2006chinaAcademicoumallectronicPublishingHouse.Arightsresered.htpwww.cnki.ner
赵秀辉,张少美:板式热交换器的腐蚀与防护
2005年第8期
实际情况,以下措施铰为可行。
因存在上述缺陷,最终导致板片表面的氧化膜
(1)研究证.明,不锈钢产生氯离了点快是需要
保护层在结构上存在不连续、不均匀、不完整等缺定条件的,当水中氯离子浓度小丁2ug/g时,点似就
陷,在有缺陷的地方H于电位低间使该处金属成为难以产4、,困此,塎制水中氯离子浓度不超标是防山
阳极,飩化的区域电位高,该处念属成为阴极从而形不锈钢板片发4点似最有效、最根本的办法。2002
成局部电池,腐蚀过程得以进行
作起该厂严格控制水质,使氯离了浓度不超标,以后
H枚:2Fe-4e-2Fe2+
再没出现由于板片点使穿孔造成内漏的现象
阴极:O2+2H2O+4e40H
2)清洗板片结疤时,H丁方法不当而造成板片
这就是最开始的反成,结果造成阳极区金属溶表面受损,破坏了原有的保护膜,增大了表面粗糙
解而形成一些“小坑”,此时,由于水中富含氯离子,度,将人人地提高腐蚀速度。因此,不能川利器刊副除
带正电的阳极区自然会吸附氯离子。随着阳极小坑板片表面的结疤,更不能使用含有盐酸成分的清洗
内氯离子的不断吸附和聚集、又发生了以下的反应,剂,这种做法的结果是:板片清洗得很净、看上去
如糾3所小。
很新,但板片表面没有光泽,于感很粗糙,这种做法
阳极小坑 Anode
spot
对板片的危害很大,应该禁.。
Fe(H)
H-H+ H+ Fe2+
结论
Fe2+ Fe2+
(1)板式热交换器是由于氯离子点似造成内漏
的
(2)冷却水中氯离子浓度超标是引起点似的直
图3板片腐蚀穿孔示意图.磺截面
接原因
Figure 3 Plate corm sive per oral on(cross section
(3)使用合格的冷却水是防止板片产生点使最
有效、最根本的办法;
Fe"+2CI Fecl>
(4)清沈板片时,不能让板片表面受损,这是减
Fecl2 +2H2O-> Fe(OH)2+2H++2CI
少腐侠,延长板片使用寿命的可行办法,尤其是不能
4FE(OH)2+O2+2H2O Fe(OH)
使用含有盐成分的清洗剂
这样,在阳极小坑内产生:了H,腐似的结果不
(5)对已经穿孔的板片进行补焊,由于存在应力
但没有减少氯离子,反而使其得倒还原,同时由于集中,会加速该板片的腐蚀,从而使换热器内漏速度
H的不断增多,阳极小坑内的pH值不断下降,腐加快,对整台换热器的寿命而言是不利的,故不提侣
似速度大大提高,造成阳极小坑越米越深,最终导致继续使用补焊后的板片。
以有0.8mm厚的板片腐蚀穿孔而造成内漏
参考文献
2防腐措施
1J丕治.化「腐蚀与防护(第二版)化学T.业出版社,2004.1.1
2)《板式换热器操作与维护手期(中铝广西分公司内部资料)1995.
埋论上有多种方法,如控制水质提高介质流动
速度、阴阳极保护、选用更耐腐似的材质等,但结合
责任编辑张文军)
书讯
合金及其表面处理》一书由老科技T作者