列管式换热器管板腐蚀保护

设备医生

一、列管式换热器

    列管式换热器是目前化工及其他行业生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、管箱、折流挡板等组成。所需材质可分别采用普通碳钢、紫铜、不锈钢及特殊材质制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入在管内流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另一种流体由壳体接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。

   

二、氯烃生产企业存在问题      

       甲烷氯化物列管式冷却器为氯烃生产企业中非常重要的设备，在工艺设备生产中占比很高，它采用同性物质冷却方式，壳程中介质为一氯甲烷，管程中介质为低温度二三氯甲烷混合物。在生产中，管板板面与管程口位置经常出现腐蚀泄漏。出现的后果为，一是一氯甲烷在流动中混入微量二三氯甲烷混合物，直接导致产品不合格；二是管程中二三氯甲烷混合物中混入一氯甲烷，造成物料的浪费。同时因此问题频率出现，直接影响到了设备的安全连续运行，给企业增加了维修的时间和人工成本。长期以来因管板腐蚀渗漏问题得不到妥善解决，已成为行业难题。

1、设备参数

      尺寸参数：Φ300mm                            入口温度：120°C   

      出口温度：80°C                                   冷却介质温度：20°C   

      管程材质：白铜                                    壳程介质：一氯甲烷   

      管程介质：二三氯混合物                      壳程压力：1.4Mpa      

      管程压力：0.8Mpa

2、问题分析

       A．化学腐蚀。氯化物为强力溶剂，会造成金属严重腐蚀；

       B．应力腐蚀。因为管束和管板采用焊接的连接方式，会存在焊接缺陷，受应力影响导致焊接部位出现破裂、点蚀或缝隙渗漏。

       C．企业定期对管程疏通中采用高压水清洗，由于甲烷氯化物中富含氯离子，在生产环境中产生酸性物质，造成管程破损介质泄漏。

      D．温度的影响。腐蚀是一种化学反应，每升高10℃，腐蚀速率会增加3--5倍，介质的工作温度高达120℃，加快了管板的腐蚀速度，进而造成渗漏串液。

3、传统应对方法

       基于以上原因，企业当后期粗产品中检测出二三氯甲烷混合物时，立即将管板停用，检测泄漏点；再就是企业每30天左右定期拆开管箱清洗检测，将壳程中的一氯甲烷排放清空，并通入氮气，管程以及管板通过喷洒肥皂水来判断渗漏点。每次检测后都会针对渗漏部位进行焊补处理，直到管程封堵到一定比例，就更换新设备。

三、高分子材料保护法

       采用高分子材料实施表面有机涂层防腐是目前行之有效的防腐蚀措施之一。表面粘涂保护可广泛应用于磨蚀、气蚀、腐蚀部位的修复和预保护涂层。其具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能。与传统的焊接修补相比，防腐涂层保护技术具有施工简便、成本低、安全性高、修复效果好的特点。此方面应用较为成熟的有福世蓝EE-101材料。EE-10材料以酚醛环氧体系为主，材料没有挥发物质，在密封的环境里可安全使用而不会收缩，可以为部件提供一个长久的保护涂层。

四、应用工艺：

1.    对管板打压试漏，看管板管口结合处是否有漏点（漏点处可采用福世蓝2211F金属修复材料治理，该材料也可对管板面的坑洞进行填补处理）；

2.   再对待保护部件进行干燥处理，确保部件表面干燥，无水迹；

3.   内管口处先进行倒角处理，再用喷砂机将待保护管板表面进行喷砂（管口2cm处也进行喷砂处理），并达到Sa2.5标准；

4.   用压缩空气（无水无杂质）将灰尘吹干，立即用丙酮或无水乙醇清洗喷砂后的表面，要求清洗彻底；

5.   处理后的表面需喷预处理剂，晾干，避免再次生成氧化层；

6.   将调和均匀的福世蓝EE-101材料均匀涂抹在管板表面，保证厚度不低于0.5mm，管口内也要均匀涂抹福世蓝EE-101材料，深度不低于2cm；

7.   材料固化。24℃时固化24小时，温度每提高11℃固化时间缩短一半；

8.   材料固化后使用电火花检测仪对涂层进行缺陷检测，并对缺陷部位进行修补；

9.   材料达到固化要求后即可安装使用。安装过程中应避免修复部位承受撞击及敲击。

四、应用图片

五、应用反馈

       采用福世蓝EE-101材料防腐处理后，根据一年的跟踪使用反馈的信息，基本已经杜绝了管板口位置的腐蚀泄漏，大大提高了管板的使用效率与年限，降低了更换频率及工人的劳动强度，减少了设备更换费用，提高产品质量，确保企业安全连续生产。

sichuancj

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