浮头换热器的腐蚀与防治

                                浮头换热器的腐蚀与防治

                                     徐海生   杜然

                               石家庄焦化集团有限责任公司

    浮头换热器以其适用温差大,便于拆清的特点广泛用于生产当中。频繁拆装清理很容易造成浮头换热器管束的损坏。石家庄焦化集团有限责任公司通过长期的实践,通过对浮头换热器管束腐蚀结垢的防治,延长了浮头换热器的使用周期,提高了其换热效率。

    1.石家庄焦化集团脱硫塔用脱酸水冷却和洗氨塔用提水冷却均使用浮头换热器。

              

    2.使用情况。换热器在使用过程中经常会出现换热效率下降情况,通过定期的反冲洗,可以提高减缓换热器的堵塞情况,但经过一定时间的使用,仍需拆开清理才能使换热器达到正常的换热效率。

              

    3.(1)情况分析。通过拆检发现浮头换热器换热效率下降的主要原因是管束外壁沉积了大量的黑色和棕色的沉积物。这种沉积物在新鲜和潮湿的情况下有黏感,管束和折流板上有半球形锈瘤,锈瘤下面有圆锥形或半球形腐蚀痕迹。其情况属于微生物铁细菌腐蚀,管板和管束间、管束和折流板间存在大量锈蚀,这情况属于缝隙腐蚀。

    沉积物多分布于管束和折流板、循环水流动的死区。造成阻力的主要原因是腐蚀、结垢。

    (2)腐蚀机理。石家庄焦化集团循环系统为敞开式凉水塔系统,所以循环水为高氧水。微生物在38℃以上、45℃以下为高速繁殖区。微生物附在管束上便造成了微生物腐蚀,在管束和管板、管束和折流板常有缝隙存在,由于缝隙缺氧成为阳极,从而产生腐蚀。

    4.方案。根据浮头换热器换热效率下降的原因分析,对管束分别进行了防腐,将原Q235A改为1cr18Ni9Ti。防腐工艺:管束→表面处理→碱洗→水洗→酸洗除锈→水洗→喷沙→除锈→冻化→一次防腐→干燥→二次防腐→加垫固化。

    5.效果:浮头换热器使用周期大大延长。

              

    拆检过程中发现,管束上的沉积物很容易清除,而且量已减少,清洗周期大大延长。经过防腐的管束和折流板上的锈蚀基本消除。锈蚀部分产生于防腐蚀层脱落的部分,更换为1cr18Ni9Ti的管束上没有锈蚀点,但由于折流板仍为Q235A,上面仍有大量锈蚀。

    6.存在问题。管束上的沉积物和锈蚀虽然减少,但反冲后浮头换热器的换热效率没有明显提高,循环水经浮头换热器的阻力没有明显变化。管束仍存在腐蚀穿孔。二段用水为未处理过的大井水,含砂腐蚀大,频繁拆装,对管束、折流板造成磨损。

    7.现存问题分析:

    (1)对管束和折流板的处理使沉积物减少,但由于浮头换热器存在E流危害,由于循环水的泥沙对壳体的冲刷和循环水对壳体的腐蚀,折流板原有腐蚀使管束折流板和壳体的配合间隙变大,加重了浮头换热器的E流,使其换热效率降低,从而使沉积物沉积不再是换热效率降低的主要原因。

    (2)浮头换热器拆装时用吊车的钢丝绳,在拆装时对管束和主体的再破坏,使割伤位置产生隙腐蚀。

    8.改进措施:

    (1)更换折流板(1cr18Ni9Ti)或防腐,根据腐蚀情况加大折流板。

    (2)壳体防腐、钝化处理。

    (3)改为折流杆或折流板圆毡(南京)。

    (4)管束吊装改专用机械,避免吊装时由于误差使折流板和管束变形。

    (5)增加筋板和折流板厚度或更换材质,加大刚性,减少安装时变形磨损。

    (6)清理时应清理壳体,有条件进行圆整或修补。

    (7)加沉淀或过滤,减少泥沙含量。

    (8)加氯抑制微生物再生。

    (9)加强备用管束的维护和管理,减少大气腐蚀。

    (10)溴化锂制冷水的应用,使循环水中的抑制剂减少了微生物。折流板上加装压板和折流弧相对,折流板加厚,打孔和压板相连,中间用1mm厚毛毡成斜45°或60°角向里,安装时小边在里。