إن استخدام المبادلات الحرارية في صناعة تكرير النفط واسع للغاية وأهميته واضحة. يؤثر معدل استخدام معدات التبادل الحراري بشكل مباشر على كفاءة عملية تكرير النفط وتكلفة المشكلة. وفقًا للإحصاءات ، تمثل المبادلات الحرارية حوالي 1/5 من الاستثمار في البناء الكيميائي. لذلك ، فإن معدل استخدام وعمر المبادلات الحرارية من القضايا المهمة التي تستحق الدراسة. من وجهة نظر تلف المبادل الحراري ، يعد التآكل سببًا مهمًا للغاية ، كما أن تآكل المبادل الحراري منتشر على نطاق واسع. حل مشكلة التآكل يعادل حل جذر تلف المبادل الحراري. لمنع تآكل المبادل الحراري ، من الضروري معرفة السبب الجذري للتآكل. الآن تتم مناقشة أسباب تآكل المبادل الحراري من الجوانب التالية.
تآكل
1. اختيار المواد للمبادل الحراري هو العامل الحاسم لاقتصادها. تشتمل مواد الأنبوب على الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك النحاس والنيكل ، والسبائك القائمة على النيكل ، والتيتانيوم والزركونيوم ، وما إلى ذلك ، باستثناء الحالة التي لا يمكن فيها استخدام الأنابيب الملحومة في الصناعة. يتم استخدام الأنابيب الملحومة ، والمواد المقاومة للتآكل تستخدم فقط لجانب الأنبوب ، والمواد الجانبية للقشرة هي الفولاذ الكربوني. 2. تآكل المعادن للمبادل الحراري 2.1 مبدأ تآكل المعدن يشير التآكل المعدني إلى تدمير المعدن تحت تأثير كيميائي أو كهروكيميائي للوسط المحيط ، وغالبًا تحت تأثير مشترك من العوامل الفيزيائية أو الميكانيكية أو البيولوجية. أي أن المعدن يتم تدميره تحت تأثير بيئته. 2.2 عدة أنواع شائعة من أضرار التآكل للمبادلات الحرارية 2.2.1 التآكل المنتظم يسمى ضرر التآكل المنتظم العياني التآكل المنتظم على كامل السطح المعرض للوسط أو على مساحة أكبر. 2.2.2 تآكل التلامس عندما يتلامس معدنان أو سبيكة ذات إمكانات مختلفة مع بعضهما البعض ومغمورة في محلول الإلكتروليت ، يتدفق تيار بينهما. ينخفض معدل تآكل المعادن ذات الإمكانات الإيجابية ، ويزداد معدل تآكل المعادن ذات الإمكانات السلبية. 2.2.3 التآكل الانتقائي يسمى التآكل الانتقائي ظاهرة أن عنصرًا ما في السبيكة يدخل بشكل تفضيلي إلى الوسط بسبب التآكل. 2.2.4 تأليب التآكل المركّز على نقاط صغيرة فردية على سطح المعدن بعمق كبير يسمى تأليب التآكل ، أو تآكل ثقب صغير ، تآكل تنقر. 2.2.5 تآكل الشقوق سيحدث تآكل شديد للشقوق في الشقوق والأجزاء المغطاة من سطح المعدن. 2.2.6 التآكل التآكل التآكل التآكل هو نوع من التآكل الذي يسرع من عملية التآكل بسبب الحركة النسبية بين الوسط وسطح المعدن. 2.2.7 التآكل بين الخلايا الحبيبية التآكل الحبيبي هو نوع من التآكل الذي يؤدي بشكل تفضيلي إلى تآكل حدود الحبيبات والمنطقة القريبة من حدود الحبيبات للمعدن أو السبيكة ، وتتآكل الحبوب نفسها بدرجة أقل نسبيًا. 2.2.8 التكسير الناتج عن التآكل الإجهادي (SCC) والتعب الناتج عن التآكل SCC هو كسر في المادة ناتج عن العمل المشترك للتآكل وإجهاد الشد في نظام معدني متوسط معين. 9.2.2 تلف الهيدروجين يمكن للمعادن الموجودة في محلول الإلكتروليت ، بسبب التآكل أو التخليل أو الحماية الكاثودية أو الطلاء الكهربائي ، أن تسبب تلفًا ناتجًا عن نفاذ الهيدروجين. 3. تأثير وسيط التبريد على تآكل المعدن أكثر وسائل التبريد استخدامًا في الصناعة هي المياه الطبيعية المتنوعة. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تآكل المعدن. العوامل الرئيسية وتأثيراتها على العديد من المعادن شائعة الاستخدام: 3.1 الأكسجين المذاب الأكسجين المذاب في الماء هو مادة مؤكسدة تشارك في العملية الكاثودية ، لذلك فهي تعزز التآكل بشكل عام. عندما لا يكون تركيز الأكسجين في الماء موحدًا ، سيتم تكوين بطارية فرق تركيز الأكسجين ، مما يتسبب في حدوث تآكل موضعي. بالنسبة للصلب الكربوني والصلب منخفض السبائك وسبائك النحاس وبعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن الأكسجين المنصهر هو العامل الأكثر أهمية الذي يؤثر على سلوك التآكل في الماء. 3.2 الغازات المذابة الأخرى ثاني أكسيد الكربون تتسبب في تآكل النحاس والصلب عند عدم وجود أكسجين في الماء ، ولكنها لن تؤدي إلى تآكل الألومنيوم. تتسبب كمية صغيرة من الأمونيا في تآكل سبائك النحاس ، ولكن ليس لها أي تأثير على الألومنيوم والصلب. يعزز H2S تآكل النحاس والصلب ، ولكن ليس له أي تأثير على الألومنيوم. يقلل SO2 من قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه ويزيد من تآكل المياه للمعادن. 3.3 الصلابة بشكل عام ، تقلل الصلابة المتزايدة للمياه العذبة من تآكل المعادن مثل النحاس والزنك والرصاص والصلب. الماء الناعم للغاية هو مادة أكالة للغاية. في هذا النوع من الماء ، لا يصلح النحاس والرصاص والزنك. على العكس من ذلك ، فإن الرصاص مقاوم للتآكل في الماء العسر وينتج تآكلًا في الماء بصلابة عالية. 3.4 قيمة الرقم الهيدروجيني تآكل الصلب صغير في الماء مع الرقم الهيدروجيني جيغا طن ؛ 11 ، ويزداد التآكل عندما يكون الرقم الهيدروجيني جيغا لتر ؛ 7. 3.5 تأثير أيونات كلوريد الأيونات يمكن أن يتلف سطح المعادن الخاملة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ويؤدي إلى تآكل التنقر أو SCC. 3.6 تأثير مقياس CaCO3 في المياه العذبة. طبقة المقياس CaCO3 ليست جيدة لنقل الحرارة ، لكنها تساعد على منع التآكل. 4. تأثير عملية نقل الحرارة على التآكل يختلف سلوك تآكل المعادن تحت ظروف انتقال الحرارة وعدم انتقال الحرارة. بشكل عام ، يؤدي انتقال الحرارة إلى تكثيف تآكل المعادن ، خاصة في ظل ظروف الغليان أو التبخر أو ارتفاع درجة الحرارة. يختلف تأثير نقل الحرارة في وسائط مختلفة أو على معادن مختلفة. 5. طريقة مقاومة التآكل معرفة أسباب التآكل المختلفة للمبادلات الحرارية ، واختيار التدابير المضادة للتآكل بشكل معقول ، يمكننا تحقيق الغرض من الاستخدام الفعال للمعدات.
