工業冷卻水對不銹鋼換熱器腐蝕的研究及對策1

不銹鋼換熱器在石化、電力工業的生產中有著廣泛的應用。但是，不銹鋼管局部腐蝕（主要是孔蝕和應力腐蝕破裂）的發展速度和所造成的破壞也是驚人的。本文簡要介紹了不銹鋼的腐蝕類型；針對火電廠運行、基建機組凝汽器不銹鋼管的防腐蝕工作，闡述了相應的化學處理措施和成功的工作實例。

,1 ，不銹鋼換熱器的應用情況 2 x( E- Z* G. Z+ I% g) f' a1 U9 r
　　不銹鋼是鐵、鉻和鎳的合金，最早出現在２０世紀初。鉻鎳鋼，特別是18Cr－8Ni型奧氏體不銹鋼，由于它在許多化學介質中具有高度的穩定性，并且能耐高溫氣體腐蝕，所以在化學工業中得到最廣泛的應用，在許多有機產品和聚合物的生產過程中（如尿素、醋酸、聚丙烯、聚乙烯醇等），大多數設備都是由鉻鎳合金鋼和奧氏體不銹鋼制造的。其中大量與各種工業水接觸的列管換熱器、冷凝器和夾套反應器多用奧氏體不銹鋼（主要類型為AISI304、304L、316、316L）制造。
　在電力工業中，不銹鋼的應用范圍也越來越廣泛。在發電廠，不銹鋼主要用來制造凝汽器的冷卻管。   J  }3 H& c9 [- U( C
　　凝汽器是汽輪發電機組的重要輔機之一，它的性能好壞直接影響機組的運行。而它的主要傳熱組件—冷卻管，是凝汽器的最重要部分，價格占其總價的一半以上。因此，冷卻管的選材和選型是凝汽器的設計關鍵。 ' S9 Q+ h6 ~6 t; b' @' k' U6 f
　　早在20世紀90年代初，我國就開始應用螺旋槽管傳熱理論，研制新型凝汽器。經過反復論證和試驗，研制出理想的冷卻管凝汽器—高效不銹鋼波螺焊管凝汽器。
不銹鋼波螺焊管比銅管的總體傳熱系數提高25～30%，在幾家熱電廠的實際運行當中，當保持真空度不變的情況下，循環水量比原銅管少20%；當循環水量不變時，真空度提高5%以上。由于不銹鋼的強度和表面硬度都高于銅管，不論是汽側的高速蒸汽及水滴，還是水側的泥沙污垢及入口湍流，都不可能對不銹鋼管形成沖蝕。因此，它更能適應于江、河等含沙污垢水質，及排汽溫度較高的循環水供熱場合。 ( Q2 _0 @1 S% j  z/ l8 ?* j
　　目前，隨著科學技術的進步和發展，我國已能自行生產不銹鋼波螺焊管，有的質量已趕超國外先進水平，而且價格適中，造價比銅管便宜10%左右，1臺30萬千瓦機組凝汽器可節約60～100萬元材料費用。
2, 不銹鋼換熱器的腐蝕類型
雖然不銹鋼在各種工業水中具有很低的全面腐蝕速度（如在流速0.3～0.6m/s的海水中，316不銹鋼的腐蝕速度僅0.5μm/a），但在實際工業生產條件下，不銹鋼設備，特別是各種工業水冷卻器，腐蝕破壞的事故卻十分頻繁。我國新建的十幾套大型化肥廠（年產30萬噸合成氨，48萬噸尿素）在生產運行1～2年后，各廠的不銹鋼水冷卻器相繼出現腐蝕破壞，目前已更換數十臺，并且破壞仍在繼續發生，造成了巨大的經濟損失。 ) V' J1 O4 I, y9 u- E6 T
　　所有這些腐蝕破壞都是由局部腐蝕（主要是孔蝕和應力腐蝕破裂）造成的。日本腐蝕工程師協會協同日本不銹鋼學會、日本化學工程師協會曾分析檢查了700臺不銹鋼管殼式水冷器1，結果有85臺已產生應力腐蝕破裂（占12.1%），其中使用壽命為1～3年的占52.9%，使用壽命超過10年的僅占9.4%，這充分反映出不銹鋼腐蝕破壞的嚴重性。 0 X, v2 l; v4 g4 B+ l8 ^
　　與化學工業相比，不銹鋼在電力工業中的使用情況是時間短、范圍小。發生在化學工業中的不銹鋼腐蝕破壞的嚴重問題必須引起我們的高度重視。在電力工業中，為了防患于未然，本文將簡要說明不銹鋼的腐蝕類型，重點闡述不銹鋼的防腐蝕對策。
不銹鋼的腐蝕形態可分為全面腐蝕和局部腐蝕。在各種工業水中，不銹鋼具有很低的全面腐蝕速度, 在理想情況下每１００萬年才能腐蝕１厘米。因此、全面腐蝕的危害極小。 ! o' Z+ b5 C1 K2 ~" k  `
　　在實際應用中，不銹鋼的局部腐蝕（主要是孔蝕和應力腐蝕破裂）能造成巨大的破壞。這種腐蝕往往在設備某處產生和擴大，最終導致不銹鋼換熱器設備的腐蝕報廢。

發布時間: 2012-09-28 11:38:30

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