空氣冷卻器防腐蝕可以應(yīng)用的新材料

石化空氣冷卻器在石油化工生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，應(yīng)用數(shù)量較多，約占設(shè)備總量的三分之一以上。在空冷器的運(yùn)行過程中，不僅需要實(shí)現(xiàn)熱量的傳導(dǎo)，而且還會(huì)受到流體的沖刷與腐蝕，油品在高溫和高壓的條件下，會(huì)發(fā)生加氫、裂解等反應(yīng)，所以做好空冷器設(shè)備的防腐蝕工作對(duì)于保證其正常運(yùn)行有著重要的意義。

現(xiàn)階段石化用空氣冷卻器的材質(zhì)大部分為碳鋼或者低合金鋼，只有少數(shù)設(shè)備采用不銹鋼材質(zhì)。但隨和石化生產(chǎn)的開展，設(shè)備中的介質(zhì)含硫量逐漸增加，其腐蝕性作用不斷增強(qiáng)，對(duì)空冷器的本體材質(zhì)產(chǎn)生了較為不利的影響。為了避免介質(zhì)對(duì)空氣冷卻器設(shè)備本體產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞，可以采取新型防腐蝕材料來制造空冷器，常用的新型材料有以下這些。

1、抵御濕硫化氫的抗腐蝕材質(zhì)

濕硫化氫對(duì)金屬材料具有極強(qiáng)的腐蝕性作用，為了使材料抗硫化氫腐蝕作用的能力得到提高，我國四家科研單位或制造廠聯(lián)合推出了新型材料，以抵抗?jié)窳蚧瘹錁O強(qiáng)的腐蝕性。與普通碳鋼材質(zhì)相比較，資金投入量略高，但抗腐蝕性能卻得到了大幅度的改善。這些材料不僅可以抵御濕硫化氫所造成的腐蝕，還可以抵御H2S-HCN-H2O、H2S-H2O所導(dǎo)致的設(shè)備腐蝕開裂。就08Cr2AlMo這種新型材料來說，硫化氫在這種材料上的腐蝕速率約為0.15毫克/厘米.小時(shí)。在氯化氫溶液內(nèi)部的腐蝕速率明顯低于溶液中的腐蝕速率，約為碳鋼的腐蝕速率的百分之二十三。

2、抗氫誘導(dǎo)裂紋材料

在材料生產(chǎn)中，必須對(duì)材質(zhì)中的合金含量嚴(yán)格管控，控制硫元素與磷元素處于一個(gè)相對(duì)較低的水平，磷元素含量不大于1.5%，硫元素含量不大于4‰，為了使鋼材的抗腐蝕能力得到有效的提高，還可以在鋼材中增加一些含量極小的微量元素，必須控制各種元素的含量，避免由于含量不合理，使材料的抗腐蝕性能下降，當(dāng)硫化氫介質(zhì)經(jīng)過時(shí)，導(dǎo)致誘發(fā)裂紋或者產(chǎn)生鼓泡。

3、超級(jí)不銹鋼

為了解決點(diǎn)蝕作用對(duì)設(shè)備的影響，可以應(yīng)用超級(jí)不銹鋼，應(yīng)用較多的抗腐蝕性超級(jí)不銹鋼為904L，這種材質(zhì)可以很好地抵御點(diǎn)蝕的影響以及晶間腐蝕、裂縫腐蝕，對(duì)于普通的腐蝕具有極強(qiáng)的抵御力。如果介質(zhì)的溫度不大于四百攝氏度，則不會(huì)發(fā)生晶間腐蝕、所以將超級(jí)不銹鋼應(yīng)用于抵御氯離子腐蝕中的效果優(yōu)于抵御其他離子的腐蝕效果。

4、雙相不銹鋼

雙相不銹鋼通常在應(yīng)力較低的條件下具有極好的抗腐蝕能力，可以抵御氯化合物的應(yīng)力腐蝕，抵御孔蝕的作用也極佳。大部分的雙向不銹鋼的抗腐蝕能力都優(yōu)于不銹鋼材質(zhì)，比如：約為百分之二十五的含鉻以及含氮的雙向不銹鋼抵御孔蝕和點(diǎn)蝕的能力都好于316L，這種雙相不銹鋼在受到腐蝕作用時(shí)，表現(xiàn)出來的特點(diǎn)與不銹鋼由于腐蝕作用而表現(xiàn)出來的特點(diǎn)有所不同，不銹鋼在溫度較高的條件下會(huì)析出碳化物，進(jìn)而導(dǎo)致晶間鉻元素的缺失而發(fā)生晶間腐蝕，但是雙相不銹鋼即使在高溫的條件下，也不會(huì)析出碳化物。具有極佳的力學(xué)性能，以及較高的抗疲勞強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度數(shù)值是不銹鋼材料的2倍以上。但雙相不銹鋼的缺點(diǎn)是仍然存在著各種脆性傾向，所以只能在小于300攝氏度的介質(zhì)中使用。

5、鎳基合金

石化空冷器所用材質(zhì)中的鎳基合金常用的就是incoloy825，這種材料的性能極好，但是成本高。材料的強(qiáng)度較高，機(jī)械性能極好，具有較強(qiáng)的抵御腐蝕的能力。尤其對(duì)于氯離子、硫化物、磷酸以及氨元素具有極好的抗腐蝕效果。由于這種材料自身的優(yōu)良性能以及極好的抗腐蝕能力，所以被應(yīng)用于海水腐蝕中或者酸性物質(zhì)的強(qiáng)腐蝕作用下，是防腐蝕性能較好的材料之一?，F(xiàn)階段已經(jīng)在石化空冷器中具有較多的應(yīng)用。主要應(yīng)用于含氯濕環(huán)境、不同種含氧氯化物、氯化鹽類、硫酸和氧化鹽類溶液中的條件下，具有極強(qiáng)的抵御腐蝕的能力。所以近些年，對(duì)于腐蝕性極為嚴(yán)重的環(huán)境，一般會(huì)應(yīng)用鎳基合金，比如：化工制造廠或者石油化工領(lǐng)域中。但基于鎳基材料較高的價(jià)格，使其在應(yīng)用中受到了較大的限制。

6、復(fù)合材料

為了控制空氣冷卻器的制造資金投入量，一些使用單位在訂貨時(shí)，選擇了復(fù)合型材料。應(yīng)用復(fù)合型材料具有極為明顯的優(yōu)勢，又可以將復(fù)合型材料進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化分類，分為兩個(gè)大類，一大類為堆焊，另一大類為爆炸型復(fù)合材料。通常將低碳鋼作為母材，也可以選擇合金鋼或者復(fù)合材料，甚至于incoloy825?；诓煌攸c(diǎn)的環(huán)境條件不同，設(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)不同，所以選擇的材料也就有所不同。應(yīng)該根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行材料的合理選擇。隨著技術(shù)的進(jìn)步與更新，不銹鋼材料的成本顯著降低，所以技術(shù)人員結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際狀況，將其較多的應(yīng)用于不同地點(diǎn)以及不同條件的設(shè)備中，以增強(qiáng)設(shè)備的抗腐蝕能力。