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[摘要]大庆某炼油厂的换热器管束发生泄漏，利用进口扫描电镜和能谱仪对换热器管体内外壁和内壁涂层进行检测分析，发现泄漏原因是管体内壁的涂层存在质量问题，改进措施是采用钛纳米涂层换热管束，很好地解决了管束腐蚀泄漏问题。
[關键词]换热器；腐蚀；涂层；钛纳米
中图分类号：TB37 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2013）06-0252-02
1、引言
大庆某炼油厂发生泄露的焦化装置换热器采用的是固定管板式换热器，壳程内使用顶循油，管程内夏季采用循环水，冬季采用采暧水。换热器管束按照厂家标准，其材质是10号钢，尺寸为19×19，且管板与管束的内壁均进行了防腐涂层处理。换热器从08投产运行到发现泄漏，一共才工作了380天，从拆下的换热器管板与管束的外观和焊接情况及清洗回装加水试验分析，换热器都是管内泄漏。为进一步查明换热器泄漏原因，对拆下来的泄漏的换热器管束进行检测分析。
2、换热管束检测结果及分析
2.1 管体外壁检测情况分析
对换热管束管体外壁的沉积物利用进口扫描电镜和能谱仪进行检测，分析其微观形貌和组成成分，然后再对管体外壁较为松散的沉积物进行清理，再利用扫描电镜和能谱仪进行检测分析，检测图像（如图1～图4）：
从上两图中可以看出管体外壁的沉积物外壳致密，内部松散，厚度达到了1毫米，这种情况必然增大传导热阻降低换热效率。而从成分谱图可以看出沉积物主要为Fes和氧化铁。
从上图中可以看出管体外壁的腐蚀物较之沉积物有一定的区别，其质地更为致密，而成分除了铁的硫化物和氧化物外，还多了铁的氯化物。根据检测的腐蚀情况分析，管体外壁的腐蚀情况比较轻微，还不至于导致换热器管体泄露。
2.2 管体内壁检测情况分析
将拆卸下来的换热器管体破开，利用扫描电镜和能谱仪对其内壁的沉积物进行微观形貌和成分分析，然后将管体内壁的表面沉积物清理干净，再对管体内壁利用扫描电镜和能谱仪进行分析微观形貌和成分分析，检测图像（如图5～图8）：
由图可以看出管体内壁的沉积物形态呈现龟裂状，此形态与管体内壁的附着力很小，易于清理；而从成分谱图中可以看出沉积物的成分主要包括铁锈、碳酸盐、磷酸盐及硅垢等。
从图7中可以发现，换热器管体内壁出现了点蚀坑，且其形状比较圆，若其腐蚀情况继续加重必定造成管体泄漏。而从管体内壁腐蚀产物成分谱图可以看出点蚀坑腐蚀产物主要是由铁的氧化物、硫化物和氯化物组成。
2.3 管体内壁涂层检测情况分析
换热器管体内壁本来是进行了防腐涂层处理的，但是上面却检测出了点蚀坑，因此需对其涂层质量进行检测分析。对管体内壁的沉积物进行彻底清理，并尽量不损坏表面防腐涂层，利用扫描电镜进行微观形貌检测分析（如图9）。
由检测图像可以发现，内壁涂层出现了大面的鼓包剥离，说明涂层质量确实存在问题，而且在涂层脱落处发现了铁锈垢，清除后发现该处腐蚀严重，系发生了垢下腐蚀。
3、换热管束泄漏原因分析
通过上面一系列的检测分析，换热器管体外壁虽有腐蚀情况发生，但是程度轻微，未能造成管体泄漏。而在管体内壁的沉积物下发现了点蚀坑和垢下腐蚀，通过对管体内壁的涂层检测，发现涂层存在严重的质量问题，所以可以断定换热器管体泄漏的原因就是管体内壁的点蚀坑。检测发现的点蚀坑形状为圆形，而其周围的涂层却较为完好，这样就形成了“大阴极—小阳极”式的电偶腐蚀模式，会加快点蚀坑向管体壁厚发展，很快便会将管体腐蚀穿透，造成管体泄漏。
4、换热管束泄漏的对策
换热器管束内本来是进行了腐蚀涂层处理的，但涂层的厚度未达到设计要求，且存在很多针孔，另外再进行腐蚀涂层处理前也未对管体内壁金属进行正确的化学清洗工艺，只是采用了简单的机械喷砂处理，这都说明了管体泄漏的原因就是涂层质量问题。针对此问题，对策就是采用钛纳米涂层换热管束。
5、小结
钛纳米涂层换热管束很好的解决了换热器腐蚀泄漏的问题。钛纳米涂层的表面活性大大提高，无论是导热性还是防腐性都有了很大进步，采用钛纳米涂层换热管束不仅防腐效果良好，而且由于其良好的导热性，也提高了水冷器和冷凝器的换热效率。
[關键词]换热器；腐蚀；涂层；钛纳米
中图分类号：TB37 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2013）06-0252-02
1、引言
大庆某炼油厂发生泄露的焦化装置换热器采用的是固定管板式换热器，壳程内使用顶循油，管程内夏季采用循环水，冬季采用采暧水。换热器管束按照厂家标准，其材质是10号钢，尺寸为19×19，且管板与管束的内壁均进行了防腐涂层处理。换热器从08投产运行到发现泄漏，一共才工作了380天，从拆下的换热器管板与管束的外观和焊接情况及清洗回装加水试验分析，换热器都是管内泄漏。为进一步查明换热器泄漏原因，对拆下来的泄漏的换热器管束进行检测分析。
2、换热管束检测结果及分析
2.1 管体外壁检测情况分析
对换热管束管体外壁的沉积物利用进口扫描电镜和能谱仪进行检测，分析其微观形貌和组成成分，然后再对管体外壁较为松散的沉积物进行清理，再利用扫描电镜和能谱仪进行检测分析，检测图像（如图1～图4）：
从上两图中可以看出管体外壁的沉积物外壳致密，内部松散，厚度达到了1毫米，这种情况必然增大传导热阻降低换热效率。而从成分谱图可以看出沉积物主要为Fes和氧化铁。
从上图中可以看出管体外壁的腐蚀物较之沉积物有一定的区别，其质地更为致密，而成分除了铁的硫化物和氧化物外，还多了铁的氯化物。根据检测的腐蚀情况分析，管体外壁的腐蚀情况比较轻微，还不至于导致换热器管体泄露。
2.2 管体内壁检测情况分析
将拆卸下来的换热器管体破开，利用扫描电镜和能谱仪对其内壁的沉积物进行微观形貌和成分分析，然后将管体内壁的表面沉积物清理干净，再对管体内壁利用扫描电镜和能谱仪进行分析微观形貌和成分分析，检测图像（如图5～图8）：
由图可以看出管体内壁的沉积物形态呈现龟裂状，此形态与管体内壁的附着力很小，易于清理；而从成分谱图中可以看出沉积物的成分主要包括铁锈、碳酸盐、磷酸盐及硅垢等。
从图7中可以发现，换热器管体内壁出现了点蚀坑，且其形状比较圆，若其腐蚀情况继续加重必定造成管体泄漏。而从管体内壁腐蚀产物成分谱图可以看出点蚀坑腐蚀产物主要是由铁的氧化物、硫化物和氯化物组成。
2.3 管体内壁涂层检测情况分析
换热器管体内壁本来是进行了防腐涂层处理的，但是上面却检测出了点蚀坑，因此需对其涂层质量进行检测分析。对管体内壁的沉积物进行彻底清理，并尽量不损坏表面防腐涂层，利用扫描电镜进行微观形貌检测分析（如图9）。
由检测图像可以发现，内壁涂层出现了大面的鼓包剥离，说明涂层质量确实存在问题，而且在涂层脱落处发现了铁锈垢，清除后发现该处腐蚀严重，系发生了垢下腐蚀。
3、换热管束泄漏原因分析
通过上面一系列的检测分析，换热器管体外壁虽有腐蚀情况发生，但是程度轻微，未能造成管体泄漏。而在管体内壁的沉积物下发现了点蚀坑和垢下腐蚀，通过对管体内壁的涂层检测，发现涂层存在严重的质量问题，所以可以断定换热器管体泄漏的原因就是管体内壁的点蚀坑。检测发现的点蚀坑形状为圆形，而其周围的涂层却较为完好，这样就形成了“大阴极—小阳极”式的电偶腐蚀模式，会加快点蚀坑向管体壁厚发展，很快便会将管体腐蚀穿透，造成管体泄漏。
4、换热管束泄漏的对策
换热器管束内本来是进行了腐蚀涂层处理的，但涂层的厚度未达到设计要求，且存在很多针孔，另外再进行腐蚀涂层处理前也未对管体内壁金属进行正确的化学清洗工艺，只是采用了简单的机械喷砂处理，这都说明了管体泄漏的原因就是涂层质量问题。针对此问题，对策就是采用钛纳米涂层换热管束。
5、小结
钛纳米涂层换热管束很好的解决了换热器腐蚀泄漏的问题。钛纳米涂层的表面活性大大提高，无论是导热性还是防腐性都有了很大进步，采用钛纳米涂层换热管束不仅防腐效果良好，而且由于其良好的导热性，也提高了水冷器和冷凝器的换热效率。