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目前国内石化炼油企业中,水相换热器多数采用碳钢材料,由于换热器工作介质复杂且腐蚀性强,运行工况条件苛刻,换热器管束经常泄露穿孔,换热器腐蚀穿孔成为炼油企业十分重视的问题,科技工作者致力于腐蚀原因和防腐蚀措施的研究,来延长设备寿命和运行周期。水相换热器的腐蚀形态多数表现为管束均匀减薄和腐蚀穿孔,研究水相换热器的腐蚀原因和腐蚀过程,对于换热器的防腐蚀具有重要指导作用。目前炼油厂水相换热器保护措施的实施往往依靠工程经验,缺乏系统的研究和设计。本文针对中石化长岭炼油厂电脱盐切水换热器和重整再生碱洗冷却器腐蚀穿孔严重的现象,对腐蚀介质成分进行了分析,并对碳钢在腐蚀介质中的腐蚀过程进行了研究,拟采取牺牲阳极和涂层的联合保护作为换热器防腐措施,并进行相关研究和设计。化学镀镍在炼油企业水相换热器上逐渐应用,由于水相换热器中腐蚀介质中多为碱性介质,且含硫介质增多,因此有必要对Ni-P镀层在碱性介质和碱性含硫介质中的电化学腐蚀行为进行研究,为化学镀镍在炼油厂换热器碱性以及碱性含硫介质中的应用提供参考。本文主要研究结果如下:1.对中石化长岭炼油厂电脱盐切水换热器和重整再生碱洗冷却器的腐蚀介质进行了成分分析,结果表明:电脱盐切水换热器工作介质主要腐蚀性成分为Cl-、H2S和NH3等,重整再生碱洗冷却器工作介质主要腐蚀性成分为:Cl-、Ca2+,还包含CO32-以及SO42-等。采用挂片实验、极化曲线等手段对碳钢在腐蚀介质中的腐蚀行为和腐蚀速度进行了研究,采用金相显微分析、电化学阻抗谱(EIS)等手段对碳钢在腐蚀介质中的腐蚀过程进行了分析,结果表明电脱盐切水换热器主要表现为点蚀,而重整再生碱洗冷却器循环水侧碳钢主要表现为均匀腐蚀,碱液中Cl-对钝化膜有破坏作用。通过腐蚀产物EDS元素和XRD物相检测,并结合换热器实际运行工况对换热器的腐蚀原因进行了分析,结果表明:电脱盐切水换热器管束穿孔的主要原因是H2S和Cl-引起的点蚀;重整再生碱洗冷却器中循环水结垢引起的垢下腐蚀和高流速下的固体颗粒引起的冲刷腐蚀是引起该换热器管束腐蚀穿孔的主要原因。2.拟对电脱盐切水换热器和重整再生碱洗冷却器采用涂层与牺牲阳极的联合保护,并对其应用进行了相关研究与设计,包括阴极保护参数、牺牲阳极选型以及涂料性能研究等。采用开路电位、阴极极化曲线、挂片失重等确定了电脱盐切水换热器和重整再生碱洗冷却器合理的阴极保护电位,分别为-0.87V和-0.86V;涂装涂层后所需阴极保护电流密度分别为25mA/m2和36mA/m2。通过对牺牲阳极在腐蚀介质中的电化学性能研究,确定适合电脱盐切水换热器和重整再生碱洗冷却器的牺牲阳极材料分别为:Al-Zn-In-Mg-Ti和Zn-Al-Cd;通过对TH-847涂料的性能研究,表明选用的TH-847涂料性能满足换热器使用要求,对联合保护进行了工艺计算,计算结果表明该保护措施符合工程设计要求。3.采用环境扫描电镜对制备的Ni-P镀层进行了表面形貌和元素分析,采用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了化学镀镍层在碱性以及碱性Na2S溶液中的腐蚀电化学行为,研究表明在碱性介质中Na2S能降低镍磷镀层在碱性介质中耐蚀性,且温度升高镀层的耐蚀性降低,随着在碱性Na2S溶液中浸泡时间的延长镀层表面钝化膜更致密,耐蚀性提高。