常壓空冷腐蝕機理分析及改進措施

1、《常壓空冷腐蝕機理分析及改進措施》1、故障概況及經(jīng)過常壓空冷為表面蒸發(fā)濕式空冷，于常壓空冷為表面蒸發(fā)濕式空冷，于20012001年7月投入運行，如圖月投入運行，如圖1所示，型號為示，型號為ZP631864411471.6SZP631864411471.6S，主要由水箱、百葉窗、光管管，主要由水箱、百葉窗、光管管束、翅片管束、噴淋管、軸流風(fēng)機、循環(huán)水泵組成。其主要特點是利用束、翅片管束、噴淋管、軸流風(fēng)機、循環(huán)水泵組成。其主要特點是利用管外

2、水膜的蒸發(fā)強化管外傳熱，其工作過程是用泵將設(shè)備下部水池中的管外水膜的蒸發(fā)強化管外傳熱，其工作過程是用泵將設(shè)備下部水池中的循環(huán)冷卻水輸送到位于水平放置的光管管束上方的噴淋水分配器，由分循環(huán)冷卻水輸送到位于水平放置的光管管束上方的噴淋水分配器，由分配器將冷卻水向下噴淋到傳熱管表面，使管外表面形成連續(xù)均勻的薄水配器將冷卻水向下噴淋到傳熱管表面，使管外表面形成連續(xù)均勻的薄水膜；同時用風(fēng)機將空氣從設(shè)備下部空氣吸入窗口吸入，使空氣自下向上膜；同時用

3、風(fēng)機將空氣從設(shè)備下部空氣吸入窗口吸入，使空氣自下向上流動，橫掠水平放置的光管管束；此時傳熱管的管外換熱除依靠水膜與流動，橫掠水平放置的光管管束；此時傳熱管的管外換熱除依靠水膜與空氣流間的顯熱傳遞外，管外表面水膜的迅速蒸發(fā)吸收了大量的熱量，空氣流間的顯熱傳遞外，管外表面水膜的迅速蒸發(fā)吸收了大量的熱量，強化了管外傳熱。強化了管外傳熱。20062006年5月裝置大檢修時發(fā)現(xiàn)常壓空冷器月裝置大檢修時發(fā)現(xiàn)常壓空冷器E1027BE1027B光管管束

4、外表面光管管束外表面幾乎布滿銹瘤，腐蝕相當嚴重，部分表層起殼，見圖幾乎布滿銹瘤，腐蝕相當嚴重，部分表層起殼，見圖2。光管外徑平均。光管外徑平均從Ф25Ф25減薄到減薄到Ф23Ф23，試壓過程中發(fā)現(xiàn)，試壓過程中發(fā)現(xiàn)13211321根光管管束中，根光管管束中，3131根明顯穿根明顯穿圖1表面蒸發(fā)空冷結(jié)構(gòu)原理圖表面蒸發(fā)空冷結(jié)構(gòu)原理圖圖2空冷器光管束管外腐蝕情況空冷器光管束管外腐蝕情況力外，更多的來自于各種冷加工產(chǎn)生的拉應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力以及管

5、殼力外，更多的來自于各種冷加工產(chǎn)生的拉應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力以及管殼程溫差造成的溫差應(yīng)力等。程溫差造成的溫差應(yīng)力等。2.1.32.1.3空冷入口段的湍流腐蝕空冷入口段的湍流腐蝕空冷入口端存在氣液共存現(xiàn)象，由于入口端存在氣相，同時由于流空冷入口端存在氣液共存現(xiàn)象，由于入口端存在氣相，同時由于流動阻力的影響，翅片管入口的流速明顯高于其他管束的純液相流速。達動阻力的影響，翅片管入口的流速明顯高于其他管束的純液相流速。達到或超過發(fā)生流體沖刷的臨界流

6、速。在高的流速下，流體不斷擊穿緊貼到或超過發(fā)生流體沖刷的臨界流速。在高的流速下，流體不斷擊穿緊貼金屬表面幾乎靜態(tài)的邊界液膜，一方面加速了去極劑的供應(yīng)和陰陽極腐金屬表面幾乎靜態(tài)的邊界液膜，一方面加速了去極劑的供應(yīng)和陰陽極腐蝕產(chǎn)物的遷移，使陰、陽極的極化作用減小；另一方面流體流動和對金蝕產(chǎn)物的遷移，使陰、陽極的極化作用減??；另一方面流體流動和對金屬表面產(chǎn)生了附加的剪切力，剪切力不斷地剝離金屬表面的腐蝕產(chǎn)物屬表面產(chǎn)生了附加的剪切力，剪切力不斷

7、地剝離金屬表面的腐蝕產(chǎn)物（包括保護膜）（包括保護膜），形成湍流腐蝕，造成入口端穿孔。，形成湍流腐蝕，造成入口端穿孔。2.22.2空冷的管外腐蝕空冷的管外腐蝕光管管束外表面有明顯可見銹瘤，結(jié)垢腐蝕嚴重，管外腐蝕嚴重，光管管束外表面有明顯可見銹瘤，結(jié)垢腐蝕嚴重，管外腐蝕嚴重，空冷水箱中的循環(huán)水和補給水都是除鹽水，對循環(huán)水和補給水進行水質(zhì)空冷水箱中的循環(huán)水和補給水都是除鹽水，對循環(huán)水和補給水進行水質(zhì)分析，結(jié)果見表分析，結(jié)果見表1。表1補給水和

8、循環(huán)水水質(zhì)分析結(jié)果補給水和循環(huán)水水質(zhì)分析結(jié)果水質(zhì)成分水質(zhì)成分(mgL)(mgL)ClClSOSO422CaCa22MgMg22補給水補給水12.112.135.235.228.628.618.518.5循環(huán)水循環(huán)水18.618.642.342.329.729.719.119.1從表從表6可以看出，空冷器水箱中可以看出，空冷器水箱中CaCa22、MgMg22有所增加，主要是冷卻水有所增加，主要是冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，由于水的溫度

9、升高，水不斷蒸發(fā)，各種位在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，由于水的溫度升高，水不斷蒸發(fā)，各種位無機離子和有機物質(zhì)的濃縮，而無機離子和有機物質(zhì)的濃縮，而ClCl、SOSO422離子明顯增加，可能是循環(huán)水離子明顯增加，可能是循環(huán)水在循環(huán)過程中吸附了大氣中的酸性氣引起的。對水箱中的沉積物進行分在循環(huán)過程中吸附了大氣中的酸性氣引起的。對水箱中的沉積物進行分析，發(fā)現(xiàn)其主要成分為鐵的氫氧化物。因此造成光管管束腐蝕穿孔的主析，發(fā)現(xiàn)其主要成分為鐵的氫氧化物。因