碳鋼換熱器的腐蝕環(huán)境及預防措施
一、碳鋼換熱器的腐蝕環(huán)境
按傳熱原理,即依據(jù)傳熱方式不同,可以將熱交換器分為混合式熱交換器、蓄熱式熱交換器和間壁式熱交換器三大類?;旌鲜綗峤粨Q器又稱為直接接觸式熱交換器,其工作原理是利用冷、熱流體的直接接觸與混合來進行熱量交換。它僅適用于工藝上允許冷、熱流體混合的場合。兩種溫度不同的流體通常一種是氣體,另一種是液體。例如,冷水塔、電廠的除氧器、洗滌塔及噴射式減溫器等都屬于混合式熱交換器。蓄熱式熱交換器又稱蓄能式熱交換器、回熱式或再生式熱交換器,在這類熱交換器中,能量傳遞是通過蓄熱體來完成的。蓄熱體多由填料或格子磚等構(gòu)成,兩種溫度不同的流體輪流通過蓄熱體。它比較適合氣-氣熱交換,主要用于存在高溫廢氣而又需要獲得高溫預熱空氣的場合,如煉鐵廠的熱風爐和各式加熱爐、電廠的回轉(zhuǎn)式空氣預熱器等。間壁式換熱器是工業(yè)上應用最廣泛的一種熱交換器,它是兩種溫度不同的流體分別在固定壁面,即傳熱面兩側(cè)的空間里流動,通過兩側(cè)流體與壁面的對流換熱或復合換熱(對流換熱與輻射換熱同時起作用的換熱方式)以及壁面內(nèi)部的導熱而進行熱量傳遞的熱交換器。間壁式熱交換器的結(jié)構(gòu)形式很多,按傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)不同分類,主要有管式、板面式以及其他形式。因所接觸、運行介質(zhì)種類及其狀態(tài)、運行工藝條件各異,介質(zhì)的腐蝕性多種多樣,造成碳鋼換熱器的腐蝕類型、腐蝕狀態(tài)、腐蝕形貌也有所差別。
二、碳鋼換熱器防腐涂層技術要求
換熱器防腐是按照規(guī)定的涂裝工藝,將防腐涂料涂裝到換熱器需要防腐蝕的部位,形成防腐蝕涂層,從而將換熱器基材表面與腐蝕介質(zhì)隔離,達到保護換熱器免于介質(zhì)腐蝕之目的。為保證這一目標的實現(xiàn),這種重防腐蝕涂層須適應各種交變應力及腐蝕介質(zhì)的共同作用,具有耐水、耐油、耐酸、耐堿、耐鹽、耐污水、耐微生物等良好的耐蝕性能和優(yōu)異的附著力、耐溫性、抗溫變、耐磨性以及良好的導熱性和阻垢性等物理機械性能,并與設備壽命相一致,施工簡便,易于維護維修,質(zhì)量易于保證,且經(jīng)濟性好。其技術要求如下:
(1)涂層具有良好的耐蝕性。涂料所形成的涂層在高溫下接觸污水、酸、堿、鹽、油、細菌等腐蝕介質(zhì)時,應比較穩(wěn)定,不能被腐蝕介質(zhì)溶解、溶脹或分解,也不能與介質(zhì)起化學反應生成新的有害物質(zhì)。
(2)涂層具有良好的防滲性。涂層完整、致密無針孔,在接觸滲透性較大的液體時,能阻止氣態(tài)、液態(tài)等腐蝕介質(zhì)的滲透,防止對換熱器的腐蝕。
(3)涂層具有較好的附著力和柔韌性。當被防護的換熱器受到各種外力形變時,涂層能保持良好的粘結(jié)能力和韌性。
(4)耐磨損性好;以防止介質(zhì)對涂層的沖蝕和磨損;有一定的抗沖擊強度,以防止外力碰撞造成損傷。
(5)固化時收縮率小,熱膨脹系數(shù)小。
(6)具有高度的熱物理和熱化學穩(wěn)定性。
(7)涂層與鋼材有良好的粘結(jié)性,本體結(jié)構(gòu)強度較高。
(8)耐溫度急變性好,涂層經(jīng)過換熱器工況下冷熱交替的溫度變化作用后不會產(chǎn)生龜裂、開裂和剝落,并仍能保持其性能不變。
(9)顯著的防垢效果。涂層表面應平整、光潔、堅硬,摩擦系數(shù)小,水垢、污垢難以附著??赡蜔嵴羝臎_洗。
(10)熱阻較小并擁有良好的熱傳導性。此項要求僅適用于間壁式換熱器中兩種流體直接接觸的壁面的基體防腐蝕涂層,如冷水器和油氣換熱器的管程防腐。
(11)安全的涂裝性能和良好的施工工藝性,修復性好。要求涂料的固體份含量高,環(huán)保性好;能適用于噴涂、刷涂、輥涂、灌涂、浸涂等多種涂裝方式;涂層的維護維修方便。
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