導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機械安全論文>>正文

可拆式板式換熱器的腐蝕分析及防護措施

文檔作者：王春妍文檔來源：蘭州蘭石換熱設(shè)備有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月06日
下載地址：點擊這里	文件大?。?259.17 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?59.17 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：關(guān)于自升式塔式起重機裝拆安全的技術(shù)要點

上一篇：淺析鉆機電控系統(tǒng)直流接觸器使用安全性能…

文本預覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

應用與i式驗
· 機械研究與應用·
可拆式板式換熱器的腐蝕分析及防護措施
王春妍
(蘭州蘭石換熱設(shè)備有限責任公司，甘肅蘭州730050)
摘要：分析某鋼廠可拆式板式換熱器發(fā)生腐蝕的原因，提出了相關(guān)的防護措施。認為通過建立交換介質(zhì)監(jiān)控，控制
交換介質(zhì)溫度，機械加工中的應力釋放完全，從而達到防止和降低腐蝕情況，提高設(shè)備壽命和降低設(shè)備的維
護成本。
關(guān)鍵詞：可拆式板式換熱器；腐蝕；防護措施
中圖分類號：TM5 文獻標識碼：A 文章編號：1007—4414(2011)06—0042—03
Corrosion analysis and protective measures of detachable plate heat exchanger
Wang Chun-yan
(Lanzhou heat exchange equipment Co．，Ltd，Lanzhou Gansu 730050，China)
Abstract：The corrosion reason of a steel detachable plate heat exchanger is analyzed and the relevant protective measures ale
put forward．Through establishing exchange media monitoring，controlling temperature of exchange medium and the stress in
machining ale released completely，then the corrosion can prevent and reduce，the life of equipment may be improved and the
cost of equipment maintenance may be reduced．
Key words：detachable plate heat exchanger；Corrosion；Protective measures
1 前言
可拆式板式換熱器是一種傳熱效率高、占地面積
小、安裝使用方便、質(zhì)量輕、污垢系數(shù)低以及結(jié)構(gòu)緊湊
的換熱設(shè)備。因其容易拆裝、高效節(jié)能、使用壽命長、
適應性強，可拆式板式換熱器能承受的壓力和溫度
高，密封性能好，易于維護和保養(yǎng)。因此，可拆式板式
換熱器已成功地應用于化工、石油、動力、冶金，鋼鐵
等領(lǐng)域的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)和熱回收等過程
中¨．2 J。但因其結(jié)構(gòu)存在一定的局限性，可拆式板式
換熱器的使用壓力不能超過2．5MPa，使用溫度不能
超過250oC，并且存在流體與密封墊片相容性等諸多
問題。由于介質(zhì)的多樣性和復雜性，使得發(fā)生板片腐
蝕不可避免。防腐問題的研究與應用對防止板式換
熱器過早損壞，減少因腐蝕而引起的資源浪費以及不
必要的停產(chǎn)而引起的經(jīng)濟損失等有著重要的意義。
筆者針對國內(nèi)某鋼廠的可拆式板式換熱器發(fā)生的腐
蝕進行了全面分析，并為可拆式板式換熱器的腐蝕解
決及防護措施提供了可行的思路和方法 j。
2 腐蝕來源
板式換熱器的腐蝕主要是指板片的腐蝕。雖然
板片大多由不銹鋼薄板或者鈦片壓制而成，不銹鋼或
者鈦片有非常好的耐腐蝕性，但在一些特殊條件下，
鈍化膜的破壞，機械加工中的應力釋放，交換介質(zhì)的
復雜成分，串液現(xiàn)象，進液和出液的混淆，液體中固形
物的沉積等原因，使得板片發(fā)生均勻或局部的腐蝕或
點腐蝕。點腐蝕和局部腐蝕是板式換熱器板片常見
腐蝕的兩大類型。常見的腐蝕還有縫隙腐蝕、應力腐
蝕和磨損腐蝕等類型。
該鋼廠的煙氣脫硫裝置洗滌水使用不銹鋼可拆
式板式換熱器，工作環(huán)境的溫度在40～50~C，其交換
介質(zhì)PH<7，且含有大量的F一，CI一，SO ，在此環(huán)境
下，發(fā)生了腐蝕泄露。
3 實驗分析
3．1 取樣、材料、化學成份及檢測項目含量
將板片腐蝕區(qū)通過機械加工方法取出長20minx
10ram的試驗塊樣。
換熱器材料254SMo不銹鋼化學成分如表1，交
換介質(zhì)中PH、F一，Cr，SO 一的含量如表2。
表1 254SMo不銹鋼化學成分
檢測項目 樣1 樣2 樣3
收稿日期：2011一o9—2l
作者簡介：王春妍(1972-)，女，甘肅靜寧人，工程師，主要從事?lián)Q熱器設(shè)備質(zhì)量檢驗及質(zhì)量管理方面的工作。
· 42 ·
· 機械研究與應用·
3．2 腐蝕產(chǎn)物成分分析
對腐蝕坑采用電鏡掃描并能譜分析。如圖l為
腐蝕坑的宏觀形貌圖，從圖中可以看出腐蝕坑長度約
為10mm左右，腐蝕坑成黑色。經(jīng)放大后腐蝕坑形狀
掃描圖如圖2所示。對該區(qū)域進行具體的成分分析，
位置如圖3所示。含量結(jié)果如表3—5所示。
一一
圖1 腐蝕坑宏觀形貌圖 圖2 腐蝕坑放大形狀掃描圖
一
圖3成分分析區(qū)域圖
表3 位置1成分分析結(jié)果
結(jié)合3個譜圖及其成分分析，從能譜儀的EDS
圖的結(jié)果顯示，其腐蝕產(chǎn)物主要為硫化鐵。
應用與試驗
表5 位置3成分分析結(jié)果
4 發(fā)生腐蝕的原因分析
在板片不存在質(zhì)量問題的情況下發(fā)生腐蝕，應力
腐蝕為主要腐蝕。應力腐蝕是在拉伸應力和腐蝕介
質(zhì)聯(lián)合作用下金屬材料所發(fā)生的一種局部腐蝕破壞，
一般為腐蝕紋、縫、坑，有時甚至板片斷裂。產(chǎn)生應力
腐蝕有腐蝕氛圍和拉伸應力兩個因素。拉伸應力來
源有機械加工中產(chǎn)生殘余應力，工作環(huán)境中產(chǎn)生的諸
多不均勻應力等。不銹鋼、鈦合金、高強度鋼等合金
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(huán)境中，如含有少量Cr的水、潮濕大氣
及蒸餾水中，也會引起應力腐蝕。在可拆板式換熱器
中，由于板片與板片之間、板片束與連接板、連接板與
管側(cè)端板、端板與殼體、折流板與板束、管側(cè)端板與板
側(cè)端板等結(jié)構(gòu)之間，在制造過程當中有可能存在一定
的殘余應力，這為產(chǎn)生應力腐蝕提供了前提條件。而
該鋼廠的交換介質(zhì)中含有大量的F一，cl一，sO ，且在
酸性環(huán)境中，這為腐蝕的發(fā)生提供了必要條件。
溫度是腐蝕發(fā)生的“幫兇”。一般化學反應，溫
度越高，發(fā)生化學反應越快。氯離子、硫酸根離子在
PH<7的條件下，呈現(xiàn)鹽酸、硫酸的強酸性，很容易穿
透保護膜內(nèi)極小的孑L隙，破壞局部鈍化膜而進人裂
縫，可使其發(fā)生化學反應，進行了成分選擇性腐蝕。
腐蝕試樣在蝕孔處的EDS分析表明，硫含量較高，且
腐蝕產(chǎn)物為黑色，經(jīng)分析認定為硫化鐵。其化學反應
式為：
Fen+S 一FeS(黑色沉淀)
254SMo具有極其優(yōu)良的耐點腐蝕和耐縫隙腐蝕
的性能，但是當腐蝕坑出現(xiàn)的位置在應力集中處，并
有在大量Cl一時，容易發(fā)生應力腐蝕，并且SO 一或S 一
的存在會加速腐蝕的速度。通過查閱腐蝕手冊¨J，
如果單一的F一，CI一，SO 2。，濃度和含量皆在安全的服
務范圍內(nèi)。但當cl一在2000rag／1與S0 2‘在一定的溫
度條件下共同作用時，可能會發(fā)生腐蝕(如圖4、5)，
且在能譜圖中未見氧，也沒有出現(xiàn)氧化鐵，所以判斷
是SO 過高，在Cr亦含量較高的環(huán)境下引起的腐
蝕。
· 43 ·
應用與i式驗
· 機械研究與應用·
圖4 254SMo不銹鋼在sO 一圖5 254SMo不銹鋼在cl 、
中腐蝕圖 sO 中腐蝕圖
5 結(jié)論
根據(jù)分析得出如下建議：①在換熱器制造過程
中，板片沖壓成型后，存放一定的時間，以完全消除其
殘余應力；②保護好板片表面不被劃傷，以防止二次
污染或為腐蝕提供可乘之機；③保持換熱器運行系統(tǒng)
的穩(wěn)定性，尤其注意監(jiān)測交換介質(zhì)的溫度及化學成分
的變化，如F一，CI一，SO 。一的波動變化。
參考文獻：
[1] 張金萍，張強．板式換熱器及其在供熱工程中的應用[J]．甘
肅科技，2004，2(11)：114一l18．
[2] 史丹海．板式換熱器面面觀[J]．大眾科學(科學研究與實踐)，
2007(13)：26．
[3] 黃亞勤，馮劍威，王會強．可拆式板式換熱器故障分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)
化[J]．輕工機械，2010，28(2)：100-102．
[4] 張鐵柱．板式換熱器應用中存在的問題及對策[J]．中國高新技
術(shù)企業(yè)，2008(20)：117．
[5] 蔣忠智．淺析板式換熱器失效的幾種原因[J]．石油化工設(shè)備，
2007(4)：41-42．
[6] 孫振巍．板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計[J]．科技信息，2008(15)：640—
641．
[7] 中國腐蝕與防護學會金屬腐蝕手冊編輯委員會．金屬腐蝕手冊
[M]．上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1987．
(上接第38頁)
分離和碰撞，在接觸過程中存伴隨著突變的作用力。
引起構(gòu)件的振動，產(chǎn)生噪音，加速磨損和構(gòu)件的疲勞
失效，降低效率和工作精度等一系列不良影響。
(2)在隨著間隙的增加運動副元素波動的幅值
也增大。同樣當機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)速增大時，機構(gòu)運動副所
承受的負載加大，使劇烈突變的接觸力作用于接觸
處，使構(gòu)件受到嚴重的疲勞破壞及劇烈磨損。大大影
響機構(gòu)的運動特性，搖桿位移在運動出現(xiàn)很大的偏
差。因此，在實際的生產(chǎn)中，盡量減小機構(gòu)中各個部
· 44 ·
件間運動副的間隙是現(xiàn)代機械化生產(chǎn)所必須要注意
的問題，尤其是那些高速和微機械系統(tǒng)中，這種影響
將更加顯著。
參考文獻：
[1] 陳德民，槐創(chuàng)峰，張克濤，等．精通ADAMS 2005／2007虛擬樣機
技術(shù)[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2010．
[2] 王華杰．基于虛擬樣機技術(shù)的含間隙轉(zhuǎn)動鉸建模方法[J]．襄樊
學院學報，2009(11)：58—61．
[3] 張策．機械動力學[M]．北京：高等教育出版社。2000．

網(wǎng)友評論 more

機械安全論文最新內(nèi)容

09-21