焊接板式換熱器腐蝕與防護措施

作者： 2015年11月10日來源：互聯網瀏覽量：

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焊接板式換熱器在石油、化工、輕工、電力、冶金、機械、食品、污水處理和供熱等領域中應用十分廣泛。據調查,在上述領域中都發生過因腐蝕而造成的破損,因此,對焊接板式換熱器進行防腐問題的研究,防止換熱器過早損壞,

　　焊接板式換熱器在石油、化工、輕工、電力、冶金、機械、食品、污水處理和供熱等領域中應用十分廣泛。據調查,在上述領域中都發生過因腐蝕而造成的破損,因此,對焊接板式換熱器進行防腐問題的研究,防止換熱器過早損壞,降低因腐蝕而引起的資源浪費,減少不必要的停產以及因此而引起的產品損失等都有著重要的意義。

　　焊接板式換熱器應力腐蝕是在板片殘余應力、外力和腐蝕環境的聯合作用下產生的破裂,這種破裂是在板片幾乎不發生任何變形的情況下,迅速而且突然發生。因此,應力腐蝕是危害最大的腐蝕形態之一。工程上常用的奧氏體不銹鋼、銅合金、鈦合金、高強度鋼和高強度鋁合金等材料,對應力腐蝕都很敏感。這些材料即使在腐蝕性不太嚴重的環境中,如含有少量Ｃｌ-的水、潮濕大氣及蒸餾水中,也會引起應力腐蝕。在焊接板式換熱器中,由于板片與板片之間、板片束與連接板、連接板與管側端板、端板與殼體、折流板與板束、管側端板與板側端板等結構都需要焊接,因此焊接板式換熱器在制造過程當中會存在很大的殘余應力,這為產生應力腐蝕提供了條件。

　　焊接板式換熱器

　　焊接板式換熱器防腐蝕措施

　　1、電化學保護法

　　應力腐蝕斷裂是應力作用下的陽極溶解過程。因此,可以采用電化學保護的方法控制。金屬或合金發生應力腐蝕斷裂與電位有關,有些體系存在一個臨界破裂電位,高于此值會產生腐蝕斷裂。更多的體系有一定的敏感電位范圍,這個電位范圍通常處于鈍化活化區,通過電化學極化的方法可以使金屬的電位離開這個敏感的電位范圍。電化學保護方法不但可以防止應力腐蝕斷裂,而且在保護參數選用得當的條件下即使產生了裂紋仍可使其停止擴展。采用犧牲陽極保護或表面噴涂耐蝕金屬的方法,有時也能收到良好的效果。

　　2、降低介質的侵蝕性

　　介質對不同的腐蝕體系有不同的影響,如奧氏體不銹鋼在中性氯化物溶液中容易發生應力腐蝕,但是只要介質中氧的質量濃度低于1.3ｍｇ/ｍ3就不會發生應力腐蝕。因此,可以通過除去介質中的溶解氧和氧化劑以控制應力腐蝕。降低介質中Ｃｌ-的質量濃度、嚴格控制介質中硫的質量濃度也是控制應力腐蝕的有效措施。

　　3、合理的工藝設計

　　為避免殘留液和沉積物的滯留,焊接時盡量采用雙面對接焊和連續焊,避免搭接焊和點焊。由于板片很薄,焊接熔化后添補焊絲少,易造成焊縫成型差,因而在焊接工藝中應100%填補焊絲,以保證焊縫成型良好。

　　4、減小殘余應力

　　根據實際經驗,引起應力腐蝕破裂的應力主要是殘余應力,而殘余應力主要是由冷加工以及焊接引起的內應力所構成。對冷加工件和焊接件進行熱處理,有助于消除殘余應力,從而也有助于防止應力腐蝕的產生。因此,焊接操作必須嚴格遵守有關焊接規程。熱處理時對溫度的控制要適當,避免因熱處理產生殘余應力。但采用熱處理消除殘余應力的方法不僅費用較高,而且還有一些不足,如產生變形、碳化物沿晶界析出、形成氧化皮以及內應力的消除程度等。所以,在焊接板式換熱器的制造過程中,應根據實際情況全面考慮,以決定是否采取消應力退火熱處理消除殘余應力。也可采用其他消除殘余應力的方法,如水壓試驗、振動時效、噴丸處理及錘擊等。

　　隨著換熱器應用領域擴大,介質多種多樣,這就需要研制更多的能抗各種介質腐蝕的板材,并采取前述幾方面的防腐措施,才能在各行各業中廣泛應用,使換熱器發揮出更大的經濟效益。

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