【摘要】淺析氯乙烯轉化過程中出現腐蝕滲漏的原因、修復過程及對轉化器預防滲漏的保護。氯堿PVC工藝采用高分子復合材料現場修復技術既節省時間又降低設備維護費用。

【關鍵詞】 PVC、轉化器、腐蝕滲漏、氯乙烯、高分子復合材料、福世藍

轉化器是電石法生產PVC的關鍵列管式熱交換設備，目前轉化器內部列管和管板的連接形式有脹接、焊接、脹焊三種方式。日常生產中，轉化器管口處常會出現滲漏問題，轉化器腐蝕滲漏有三種：管束沿內壁腐蝕滲漏、管束外壁及兩端腐蝕滲漏、管束焊接口腐蝕滲漏。

氯乙烯轉化器滲漏的原因

循環水水質引起的列管電化學腐蝕，氧在水中的溶解度隨著溫度的升高而減小，而氧在工業冷卻水中起著陰極去極化劑的作用，促進金屬的腐蝕在高溫的工業循環冷卻水中，微量的氧對碳鋼的腐蝕起著重要的作用。

固定管板轉化器的管束與殼體是剛性連接的，當管程溫度較高的流體與殼程溫度較低的流體進行換熱時，由于管束的壁溫高于殼體的壁溫,管束的伸長大于殼體的伸長,殼體限制管束的熱膨脹,結果使管束受壓殼體受拉，在管壁和殼壁的截面上產生了應力，這個應力是由管壁與殼壁溫差引起的，此稱為溫差應力。溫差越大引起的溫差應力越大，脹口松動越易發生，管子脹口也就越會被腐蝕滲漏。

管板處焊縫腐蝕滲漏的主要原因是焊接接頭處產生的熱應力造成的應力腐蝕和破裂，以及焊接時焊縫開裂等缺陷，管子與管板孔間存在間隙。在這些間隙中，結合設備結構管板處約20mm流體因素，容易造成間隙腐蝕。

列管脹口松動腐蝕滲漏主要原因是開停車過程溫差應力引起脹口松動而腐蝕滲漏，控制轉化器的開停車次數，避免溫差過大產生應力，造成列管脹口處及焊接口腐蝕滲漏。因此在生產及檢修更換列管過程中，控制好脹接力度均勻及脹接坡口角度相結合，來保證脹接質量。

轉化器滲漏的修復工藝

傳統修復工藝：對于轉化器的腐蝕滲漏，企業往往通過改變換熱器材質來提高防腐蝕性能，這樣將投入大量的資金。隨著使用時間的推移，管板表面腐蝕的現象會再次出現，所以這種方法只能延緩換熱器的腐蝕周期，無法從根本上解決管板表面的腐蝕滲漏現象。

福世藍修復工藝：福世藍高分子復合材料有著優異的粘著力和耐腐蝕性能，能夠防止整個管板表面，尤其是焊縫部位進一步腐蝕滲漏。

針對轉化器設備管程內主要介質為乙炔、氯乙烯、氯化氫為主，根據介質特性我們匹配了福世藍EE-101高交聯聚合物鱗片增強復合材料進行施工。材料形成的高交聯立體網狀結構能抵抗強化學物質和高溫環境，超過環氧的性能。具有附著力高，抗滲透性好的特性，可以有效阻止腐蝕介質對基體的腐蝕，適用于高溫沖刷應用。另外其對溶劑、氯甲烷，烴和乙醇都有很好的抗腐蝕能力。

轉化器修復現場案例

設備名稱：PVC轉化器

介質：殼程：熱水/管程：乙炔、氯乙烯、氯化氫

操作壓力：0.08MPa

操作溫度：93℃/98℃

設計壓力：0.4/0.15MPa

針對轉化器焊接式結合的管束和管板，由于焊接部位存在焊接應力，易造成焊接部位出現滲漏，因此在操作焊接式管束的管板防腐工作時首先要針對管口進行倒角，以便材料往管束內延伸。延伸的長度通常是10-20mm，具體尺寸需要根據現場實際操作的管束直徑而定。

修復示意圖

操作流程

1、準備工作：轉化器拆卸，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及裂紋并標記好位置，并補焊處理（直至保證無裂紋及漏點后再進行下一步處理）；

3、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。根據管板連接方式必要時倒角；

4、清潔表面：用壓縮空氣（無水無雜質）將灰塵吹干；

5、防腐保護：嚴格按照比例調和福世藍EE-101高分子修復材料，直至無色差；

6、涂抹材料：根據涂層的厚度要求和防護技術要求，將材料涂抹至管板表面及向管束內適當延伸（根據管束直徑確定），保證整體厚度≥0.5mm；

7、（加熱）固化：碘鎢燈加熱固化或自然固化；

8、檢測：采用電火花進行涂層完整性檢測；

9、設備安裝：材料達到固化要求后，即可安裝使用。安裝過程中，應避免修復部位承受撞擊及敲擊。

現場圖片

實踐證明，采用高分子材料修復設備管板管口可以延長轉化器的使用壽命，節約了設備費用，實現了轉換器在高負荷、高流量下的連續、穩定運行，提高了PVC生產的經濟效益。