裂解氣壓縮機(jī)段間換熱器的防腐蝕技術(shù)
    在熱裂解氣和循環(huán)水的作用下,特別是近年來隨著裂解氣壓縮機(jī)出口溫度的升高,冷凝器管程腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,換熱效率越來越低。每次檢修時,需要進(jìn)行高壓水射流清洗和化學(xué)清洗。2006年檢修時,分別對部分裂解氣壓縮機(jī)組段間換熱器進(jìn)行了更新,采取了陰極保護(hù)技術(shù),事實證明該項技術(shù)收到了良好效果。   1防腐蝕技術(shù)
    1.1陰極保護(hù)   在金屬表面通入足夠的陰極電流,使陽極溶解速度減小,這種防止腐蝕的方法,叫作陰極保護(hù)法[1]。根據(jù)提供極化電流的方法不同,陰極保護(hù)可分為犧牲陽極和外加電流陰極保護(hù)2種。裂解裝置對裂解氣壓縮機(jī)組段間換熱器采用的是犧牲陽極保護(hù)法。
    1.2犧牲陽極保護(hù)法   犧牲陽極法是用腐蝕電位比被保護(hù)金屬腐蝕電位更小的金屬或合金與被保護(hù)體組成電偶電池,依靠負(fù)電性金屬不斷溶解產(chǎn)生的電流對被保護(hù)金屬構(gòu)成保護(hù)的方法。由于低電位金屬在電偶電池中作為陽極,偶接后其身腐蝕速度增加,故稱作“犧牲陽極”。
    (1)工藝特點
    ①不需要外加直流電源,適用于無電源地區(qū)。
    ②驅(qū)動電壓低,輸出功率低,保護(hù)電流小且不可調(diào)節(jié)。陽極有效保護(hù)距離小,使用范圍受介質(zhì)電阻率的限制。但保護(hù)電流的利用率較高,一般不會造成過保護(hù),對鄰近金屬設(shè)施干擾小。
    ③陽極數(shù)量較多,電流分布比較均勻。但陽極重量大,會增加結(jié)構(gòu)的重量,且陰極保護(hù)的時間受犧牲陽極壽命的限制。
    ④系統(tǒng)牢固可靠,施工技術(shù)簡單,單次投資費(fèi)用低,不需要專人管理。
    (2)對材料的要求
    犧牲陽極法適用于負(fù)電位的金屬材料,當(dāng)在電解質(zhì)中被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)接電時,犧牲陽極優(yōu)先溶解,釋放出的電流使金屬結(jié)構(gòu)陰極極化到保護(hù)電位而實現(xiàn)保護(hù),因此陽極材料必須滿足3項要求。
    ①要有穩(wěn)定的電位。犧牲陽極不僅要有足夠負(fù)的開路電位而且要有足夠負(fù)的閉路電位,在工作時保持有足夠的驅(qū)動電壓。所謂的驅(qū)動電壓是指在有負(fù)荷的情況下,陰、陽極之間的有效電位差,在保護(hù)系統(tǒng)中總有電阻存在,只有具有足夠的驅(qū)動電壓才能克服回路中的電阻,向被保護(hù)的結(jié)構(gòu)提供足夠大的陰極保護(hù)電流。良好的犧牲陽極在工作電流下陽極極化應(yīng)該很小,由于犧牲陽極應(yīng)有足夠大的工作壽命,所以它的電位應(yīng)長時間保持穩(wěn)定。
    ②要有穩(wěn)定的電流效率。犧牲陽極的電流效率是指實際電容量與理論電容量的百分比。理論電容量是根據(jù)法拉第定律計算得出的消耗單位質(zhì)量犧牲陽極材料所產(chǎn)生的電量。由于陽極本身的局部電池作用,產(chǎn)生的電量并不能全部用于陰極保護(hù),所以會有部分電量消耗于犧牲陽極的自身腐蝕,犧牲陽極的電流效率高,表示自腐蝕電流小,由此決定了其使用壽命長,經(jīng)濟(jì)性好。
    ③表面溶解均勻,腐蝕產(chǎn)物松軟,易脫落,不致形成硬殼或致密高阻層。犧牲陽極的性能主要由材料的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)決定。對鋼結(jié)構(gòu),能滿足以上要求的犧牲陽極材料主要是鎂及其合金、鋅及其合金和鋁合金。依據(jù)操作條件和介質(zhì)特性,裂解氣壓縮機(jī)組段間換熱器選用鎂合金(即Mg-6Al-3Zn-Mn)作為陽極材料,這種材料的腐蝕產(chǎn)物無毒,溶解比較均勻。