「經(jīng)驗分享」高分子復(fù)合材料技術(shù)在換熱器管板防腐補強上的應(yīng)用

摘要：某化工企業(yè)混合制冷發(fā)生裝置換熱器出現(xiàn)管板滲漏情況，分析原因為管板與管束焊接位置出現(xiàn)腐蝕滲漏情況，已經(jīng)嚴(yán)重影響設(shè)備安全平穩(wěn)運行。本文介紹了一種采用高分子復(fù)合材料技術(shù)針對列管式換熱器管板防腐補強的方法，修復(fù)完成后使用效果良好，證明了高分子復(fù)合材料技術(shù)在管板防腐補強方面上的可行性。
關(guān)鍵詞：管板；列管式換熱器；管板防腐；換熱器滲漏；高分子復(fù)合材料。

一、設(shè)備問題

某化工企業(yè)凈化車間共有發(fā)生裝置8臺，隨著運行時間增加，在運行過程中，逐步出現(xiàn)內(nèi)漏情況，泄漏部位主要集中在管板與換熱管焊接部位，泄漏情況主要為裂紋及孔狀腐蝕點，且漏點不集中，嚴(yán)重制約裝置的穩(wěn)定運行。發(fā)生器是混合制冷裝置的主要生產(chǎn)設(shè)備，主要功能是精餾塔底部貧氨水進入在發(fā)生器殼程，由管程低壓蒸汽加熱，進一步回收氣氨，精餾完的濃度更低的貧氨水（氨含量21%）經(jīng)溶液熱交換器換熱后，進后續(xù)流程，同時，通過發(fā)生器溫度調(diào)整精餾塔塔釜溫度，保證精餾塔塔頂氣氨純度。發(fā)生器是混合制冷核心生產(chǎn)設(shè)備，內(nèi)漏不僅影響裝置穩(wěn)定運行，泄漏后氨水泄漏至冷凝液系統(tǒng)中，造成冷凝液系統(tǒng)污染。其設(shè)備主要參數(shù)如下：

二、設(shè)備問題分析

列管式換熱器是利用循環(huán)冷卻水的溫度來控制殼程介質(zhì)溫度的，在運行過程中當(dāng)殼程介質(zhì)溫度高時靠換熱器對殼程介質(zhì)進行降溫，冷卻循環(huán)水在管束內(nèi)流動，殼程介質(zhì)在殼體內(nèi)管束外流動，通過兩者的熱量交換，進而使殼程介質(zhì)達到工藝要求溫度的目的。由于在使用過程中，循環(huán)冷卻水在管束內(nèi)流通，極容易因為循環(huán)水中雜質(zhì)沖刷造成管板上管束焊接口處腐蝕滲漏；另外在運行中，管束內(nèi)輸送的水就是一種電解質(zhì)，因此換熱器管板腐蝕原因還有一部分帶有電化學(xué)的性質(zhì)，水內(nèi)雜質(zhì)對腐蝕影響最大的就是水中的溶解氧，水的PH值會明顯影響換熱器管板的腐蝕速度。因此，一旦出現(xiàn)腐蝕滲漏問題勢必會造成內(nèi)部介質(zhì)串流情況，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備安全運行，若介質(zhì)為特殊介質(zhì)，嚴(yán)重時則會導(dǎo)致安全事故。

三、高分子復(fù)合材料技術(shù)

對于管板表面的腐蝕，企業(yè)往往通過改變換熱器的材質(zhì)來提高防腐蝕性能，這樣講投入大量的資金。但是隨著使用時間的推移，管板表面腐蝕的現(xiàn)象會再次出現(xiàn)，所以這種方法只能延緩換熱器的腐蝕周期，也無法從根本上解決換熱器管板表面的腐蝕現(xiàn)象。
福世藍高分子復(fù)合材料現(xiàn)場修復(fù)技術(shù)即節(jié)省時間又可降低修復(fù)費用。高分子復(fù)合材料有著優(yōu)異的粘著力和耐腐蝕性能，防止整個管板表面，尤其是焊縫部位進一步腐蝕滲漏。
福世藍防腐材料是一種在浸泡環(huán)境下的抗高溫、抗強化學(xué)腐蝕保護的材料，主要應(yīng)用于強化學(xué)物質(zhì)和高溫環(huán)境。對氮，鹽酸，冰狀醋酸和甲醇都有極好的抗腐蝕能力；用于高溫，強腐蝕，一般涂料不能工作的環(huán)境；根據(jù)此次需要做防腐涂層的設(shè)備信息，換熱設(shè)備的管程內(nèi)主要介質(zhì)為氨水為主。根據(jù)換熱器介質(zhì)特性我們匹配了福世藍EE-111材料，EE-111是一款無溶劑，3.6高官能度酚醛環(huán)氧樹脂涂料，專門用于浸泡和非浸泡環(huán)境，尤其耐受高溫和高磨損的腐蝕性化學(xué)物質(zhì)。此款產(chǎn)品可在黑色金屬、有色金屬以及混凝土基材上形成一層堅固耐化學(xué)的涂層。所含的陶瓷微球具有極高的耐磨性，并可在大型工程中進行多次噴涂。作為低粘度3.6官能度環(huán)氧酚醛樹脂產(chǎn)品， EE-111適合刷涂或噴涂應(yīng)用，每層厚度高達25密耳。耐受高達350℉（177℃）的浸泡溫度。耐受甲醇、冰醋酸、二氯甲烷、鹽酸、硝酸、硫酸等介質(zhì)。

四、換熱器管板防腐補強的現(xiàn)場實施流程

五、現(xiàn)場實施方案

（1）準(zhǔn)備工作：換熱器拆卸，保證施工安全、留出可操作空間；
（2）打壓測漏：按照額定壓力打壓測試漏點并標(biāo)記好位置，進行補焊處理；
（3）倒角處理：使用電動工具等對管口棱角及邊沿等部位進行倒角處理，目的為增加材料的粘著面積，增加涂層的防腐和粘接效果；
（4）表面處理：表面噴砂處理，將表面附著物清理干凈，露出金屬原色；
（5）清潔表面：用壓縮空氣（無水無雜質(zhì)）將灰塵吹干，立即噴刷福世藍預(yù)處理防止銹蝕；
（7）涂抹材料：按照比例調(diào)和EE-101材料，并將材料均勻涂抹至修復(fù)部位；
（8）固化：等待材料固化；
（9）厚度及電火花檢測：使用電火花和厚度檢測儀，確保材料完全包覆住管板表面；
（10）打壓試驗：對修復(fù)后的換熱器進行打壓試驗，確保無漏點；
（11）設(shè)備安裝：材料達到固化要求后，即可安裝使用。安裝過程中，應(yīng)避免修復(fù)部位承受撞擊及敲擊。

六、換熱器管板防腐補強現(xiàn)場修復(fù)過程

七、結(jié)語

通過此次凈化車間發(fā)生裝置列管式換熱器管板的修復(fù)工作后，保證了精餾塔塔頂氣氨純度，保證了設(shè)備安全平穩(wěn)運行，提高了開機率，縮短了停機時間。再次證明根據(jù)設(shè)備不同的損壞形式、選取合適的福世藍高分子復(fù)合材料、匹配合理的修復(fù)工藝與流程可以快速有效的第一時間現(xiàn)場解決各種常見的設(shè)備問題，為企業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護航。