列管式石墨换热器管束的失效分析

针对贵州某化工厂用于磷酸浓缩的列管式石墨换热器因结垢堵塞及点腐蚀而导致的石墨管束失效现象和问题,对垢层及石墨管束等开展了宏观检查以及扫描电镜观察、化学成分分析、X射线衍射分析、热重分析和开孔气孔率测试等,以期掌握其失效机理并能有效控制。研究表明,垢层主要成分为碳酸钙、氟化钙和二氧化硅,结垢堵塞是由于磷酸中的杂质碳酸钙、二氧化硅和金属氧化物(氧化镁和三氧化二铁)含量偏高,且未及时定期对石墨管束进行除垢清理造成的;点蚀坑主要是由于垢下腐蚀引起的,垢层的疏松程度不同,点蚀坑的大小、数量和分布有所差异。垢层越疏松,磷酸越容易渗透,到达管内壁形成局部腐蚀,随着腐蚀时间的延长,管内壁出现点蚀坑现象。