铝管换热器腐蚀原因及解决方法

　　机械设备铝管换热器腐蚀原因及解决方法王育忠（辽宁营口职业技术学院机械系，营口，115000）热器进行检测、维修，分析了导致冷却水侧铝管腐蚀的原因，提出了加强水质处理、采用合金铝管、改善折流板条件的解决方法。

　　随着科学技术的发展，铝管换热器的制造工艺日趋完善。作为一种经济、轻型、高效的换热设备，铝管换热器在很多领域得到了广泛应用。借鉴国外经验，我国的尿素生产装置也已开始使用铝管换热器。据不完全统计，我国各省、市、自治区的中型化肥厂，几乎都安装了铝管换热器并取得了良好的经济效益。但是与国外相比，国内在铝管换热器的设计、制造及使用方面仍缺乏实际经验，如何延长其使用寿命是我国设计、制造业面临的重要课题。本工作结合理论研究，对铝管换热器的腐蚀原因进行了分析，并提出相应的解决方法。

　　1腐蚀状况以C02压缩机组的25台段间铝管换热器为考察对象，进行拆修及记录。段间铝管换热器的设计工作参数见表1.表1段间铝管换热器的设计工作参数项目一段二段换热面积/m2（壳程/管程）工作压力/MPa（壳程/管程）温度/*（壳程/管程）介质25台段间铝管换热器运行时间短的为2个多月，大多数在20个月以上。维修时发现，二段铝管换热器因为腐蚀失效明显。3台运行了10个月左右的二段铝管换热器，冷却水侧的铝管均发生腐蚀破坏，且腐蚀部位多发生在折流板附近。

　　腐蚀呈局部孔蚀状和电化学腐蚀状，个别铝管的腐蚀穿孔直径达12mm.而（：02气体侧的铝管没有发现任何腐蚀迹象，这说明铝管耐C02的腐蚀性相当强。

　　2腐蚀原因分析通过对40多家中型化肥厂的调查发现，段间铝管换热器的冷却水大多是未经严格处理的地下水、河水或普通自来水。水质的差异导致各厂家段间铝管换热器的运行周期有很大差别。铝管的腐蚀取决于水的PH值和电偶电极电位。为铝的实测电位及在水中的腐蚀状态。

　　从可见，水的pH值应控制在48.5.首先，段间铝管换热器壳侧的冷却水流动时，会在折流板附近产生局部死区。当（：02压缩机停修改稿收到日期：2005-07-18.授，多年从事换热设备的理论研究及实验工作。联系电机时，冷却水仍然滞留在铝管换热器内，这为Cl的富集创造了机会，Cl-浓度的增加加速了铝管的腐蚀。其次，折流板选用的是低碳钢材质。低碳钢相对标准氢电极的电极电位通常为-0.44SHE，铝为-1.66SHE1i.由于两者相差悬殊，所以不可避免地发生电化学腐蚀。另外，在运行过程中铝管换热器发生颤动，破坏了铝管表面保护膜，使铝管磨损；还有在制造穿管时，铝管易被折流板划伤，这些都会加速铝管的电化学腐蚀。检测、维修铝管换热器时发现，铝管损坏部位62以上都发生在管子与折流板的接触处，腐蚀速度快达Umm/a，腐蚀形式为电化学腐蚀和局部孔蚀。

　　3解决办法水质处理的好坏和pH值的高低影响铝管的腐蚀性能。对河水应净化后使用，以清除泥沙和杂质杂物；对地下水应检测氟、砷、硫等腐蚀性极强元素的含量。对40多家中型化肥厂进行调查表明，凡是水质处理好的，铝管换热器的使用寿命均在20个月以上。如内蒙古自治区的乌拉山化肥厂、天津武清化肥厂和北京顺义化肥厂等，其铝管换热器的运行比较正常。

　　实践和试验都证明，纯铝管耐水腐蚀性不理想，其缺点是一旦发生局部点蚀，点蚀的扩展速度会很快。而合金铝管在这方面有着的优点，由于少量镁和锰等元素的加人，极大地提高了耐水腐蚀性能。经多年使用证明，合金铝管具有优良的耐蚀性，机械性能良好，是理想的换热元件，已被有关设计和制造单位所采用。

　　将折流板材质改为塑料或石墨等软质绝缘材料，以限制折流板与铝管之间的电位差，减少铝管在制作中的划伤和表面保护膜的破坏。折流板的硬度好低于铝管板10HB以下。但是受热循环和流体惯力的影响，塑料折流板在运行中易产生变形。为解决这个问题，在产品设计和制造中应采取以下措施：将冷却管尽量排到折流板的外边缘。

　　且周边排布均匀，以减小折流板的变形自由度；减小折流板与壳体内壁的配合间隙，以弥补由变形而产生的动间隙增大；减小折流板板管孔上偏差，使折流板的变形受到铝管换热器的更大约束；适当增加档板以减小泄漏短路。

　　通过采取上述措施，提篼了铝管换热器的换热性能及使用效率，其耐腐蚀和耐振性能均得到改善。