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焊接板式換熱器腐蝕原因及預(yù)防措施

來源: 焊接板式換熱器腐蝕原因及預(yù)防措施
時(shí)間: 2023-04-17
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在使用焊接板式換熱器時(shí),因?yàn)闆]有做好防護(hù),導(dǎo)致焊接板式換熱器被腐蝕或者結(jié)垢,水質(zhì)和應(yīng)力原因都會(huì)引起的焊接板式換熱器的腐蝕,那如何預(yù)防焊接板式換熱器的腐蝕呢?

很多朋友在使用焊接板式換熱器的時(shí)候可能會(huì)發(fā)現(xiàn)相對(duì)于可拆式換熱器可能壽命會(huì)相對(duì)短一些,很多時(shí)候是因?yàn)闆]有做好防護(hù),導(dǎo)致焊接板式換熱器被腐蝕或者結(jié)垢,與換熱器質(zhì)量沒有什么關(guān)系。所以,提高焊接板式換熱器使用壽命的關(guān)鍵點(diǎn)主要在防腐措施上,下面我們?cè)敿?xì)講解一下。

一、引起焊接板式換熱器腐蝕的原因
1.水質(zhì)引起的焊接板式換熱器的腐蝕:焊接板式換熱器的板片主要有窩狀和柱狀兩種形式,板片之間形成介質(zhì)流道,周邊通過焊接密封,替代了可拆卸板式換熱器的橡膠密封結(jié)構(gòu),適用于制糖、造紙、冶金、酒精、石油、化工等行業(yè)生產(chǎn)工藝中處理含有大量固體顆粒、纖維懸浮物、以及粘稠狀或高溫流體的加熱或冷卻。久而久之很容易造成板式換熱器腐蝕或結(jié)垢。

引起焊接板式換熱器腐蝕的原因

2.應(yīng)力腐蝕:應(yīng)力腐蝕是在板片殘余應(yīng)力、外力和腐蝕環(huán)境的聯(lián)合作用下產(chǎn)生的破裂,這種破裂是在板片幾乎不發(fā)生任何變形的情況下迅速且突然發(fā)生的。工程上常用的奧氏體不銹鋼、鈦合金、銅合金、高強(qiáng)度鋼和高強(qiáng)度鋁合金等材料,都對(duì)應(yīng)力腐蝕很敏感。這些材料即使在腐蝕性不太嚴(yán)重的環(huán)境中,如潮濕大氣或蒸餾水中,也會(huì)引起應(yīng)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(cè)端板、端板與殼體、折流板與板束、管側(cè)端板與版?zhèn)榷税宓冉Y(jié)構(gòu)都需要焊接,因此焊接板式換熱器在制造過程中會(huì)存在很大的殘余應(yīng)力,這為產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕提供了條件。

根據(jù)上面的原因我們可以通過提高水質(zhì)要求和采取合理的防腐措施來提高焊接板式換熱器的使用壽命。

二、焊接板式換熱器腐蝕的預(yù)防措施
1.對(duì)水質(zhì)的要求:
1.1以離子或分子狀態(tài)溶解于水中的雜質(zhì)危害:在水中有許多鈣鹽是造成換熱器結(jié)垢的主要成分,這種鹽類是一種質(zhì)硬、結(jié)晶細(xì)密的水垢,結(jié)垢松散,附著力小,是一種比較松軟的泥渣,從水中分離出來的具有流動(dòng)性。
1.2溶解氧氣體的危害:發(fā)生腐蝕的原因很多,其中主要造成危害的還是陽(yáng)氣。當(dāng)腐蝕附著于金屬表面的某些部位時(shí),成為局部腐蝕。局部腐蝕速度快、容易銹穿,一般廠家所說的抗蝕指的就是局部腐蝕。
1.3以膠狀狀態(tài)存在的雜質(zhì)對(duì)換熱器的危害:膠狀的存在狀態(tài)主要是鐵化合物、微生物、泥垢、粘垢等,會(huì)影響工況的正常運(yùn)行速度和板式換熱器的使用壽命。

焊接板式換熱器腐蝕的預(yù)防措施

2.防腐蝕措施:
2.1合理的工藝設(shè)計(jì):為避免殘留液和沉積物的滯留,焊接時(shí)盡量采用雙面對(duì)接焊和連接焊,避免搭接焊和點(diǎn)焊。由于板片較薄,焊接融化后添補(bǔ)焊絲少,易造成焊縫成型差,因而在焊接工藝中應(yīng)填補(bǔ)焊絲,以保證焊縫成型良好。
2.2降低介質(zhì)的侵蝕性:介質(zhì)對(duì)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(fā)生應(yīng)力腐蝕,但是只要介質(zhì)中氧的質(zhì)量濃度低于1.3mg/m³就不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。因此,可以通過除去介質(zhì)中的氧化劑以控制應(yīng)力腐蝕。
2.3電化學(xué)保護(hù)法:應(yīng)力腐蝕斷裂是應(yīng)力作用下的陽(yáng)極溶解過程,可以采用電化學(xué)保護(hù)的方法控制。金屬或合金發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂與電位有關(guān),有些體系存下一個(gè)臨界破裂電位,高于此值會(huì)產(chǎn)生腐蝕斷裂。更多的體系有敏感電位范圍,這個(gè)電位范圍通常處于鈍化活化區(qū),通過電化學(xué)極化的方法可以使金屬的電位離開這個(gè)敏感的電位范圍。電化學(xué)保護(hù)方法不但可以防止應(yīng)力腐蝕斷裂,而且在保護(hù)參數(shù)選用得當(dāng)?shù)臈l件下即使產(chǎn)生了裂紋仍可使其停止擴(kuò)展。采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)或表面噴涂耐蝕金屬的方法,有時(shí)也能收到良好的效果。
2.4減小殘余應(yīng)力:根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),引起應(yīng)力腐蝕破裂的應(yīng)力主要是殘余應(yīng)力,而殘余應(yīng)力主要是由冷加工以及焊接引起的內(nèi)應(yīng)力所構(gòu)成。對(duì)冷加工件和焊接件進(jìn)行熱處理,有助于清理殘余應(yīng)力,從而也有助于防止應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生。


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