摘要：通过对300万吨/年渣油加氢脱硫装置新氢压缩机级间冷却器和机泵的机封冷却系统的腐蚀情况调查分析表明腐蚀主要是垢下腐蚀，本文认为通过控制循环水的流量、流速，配合使用内防腐涂层及冷却水管道除垢器可有效防护垢下腐蚀情况。
关键词：循环水；垢下腐蚀；流速；防腐涂层；
前言：中国石油四川石化责任有限公司300万吨/年渣油加氢脱硫装置总设计用循环水量为1677T/H。自2014年1月28日开工至2016年8月1日，装置已运行两年半的时间。在这段时间里陆续出现循环水管线堵塞或流通不畅导致冷却效果不好，甚至出现泄漏事件。
一、循环水水垢产生的原因[1]
循环水中含有各种杂质，例如：硫酸盐、碳酸盐、氯化物、磷酸盐等。它们在特殊的情况下容易形成水垢，例如：①蒸发收缩；②水中二氧化碳的散失；③水温升高；④水中发生化学反应产生难溶的物质。
其中条件③水温升高是最常见的。因为循环水是用给各种冷却器做冷却介质。主要工作目的就是使温度高的设备及介质降温，整个过程是要大量吸热的。当水温升高，一些溶解盐类的溶解度反而降低，这样会使它们从水中析出，成为水垢。这些溶解度随温度升高而降低的盐类有：碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等。此外，温度升高还将促使硫酸钙分解，使反应平衡式向着生成碳酸钙的方向移动。
总之，很多盐类在循环水中都可以形成水垢，但是影响最大的是碳酸钙，因为它的溶解度相比其他盐类属于低的。而且其他盐类在循环水供水里本来含量就很少。
二、水垢聚集的原因[2]
水垢产生后随着循环水在管道内流动，正常情况下应与循环水一起返回到循环水回水总管里。但是当遇到以下集中情况将会在管道内壁聚集。
1、水质差，碳酸盐等盐类增多。当循环水与高温介质进行换热后，使产生水垢的几率增加，水垢在流经管道弯头、阀门、法兰等管径比较小的管道、管件时，增加与管道内壁的摩擦，阻碍水垢的移动速度，从而聚集。
2、循环水流速低。增加了水垢在管道内的停留时间，受重力的作用，自然聚集在管道内。
3、循环水流速高。使管道内壁的冲刷损伤加大，形成许多凹坑，这些凹坑增加了循环水与管道内壁的摩擦，降低流速，同时也像筛子一样收集循环水中的水垢。
三、垢下腐蚀的原理[3]
垢下腐蚀是一种特殊的局部腐蚀形态，其原理是由于受设备几何形状和腐蚀产物、沉积物的影响，是得介质在金属表面的流动和电介质的扩散受到限制，造成被阻塞的空腔内介质化学成分与整体介质有很大差别，空腔内介质PH值发生较大变化，形成阻塞电池腐蚀，，尖端的电极电位下降，造成电池腐蚀。分为酸性腐蚀和碱性腐蚀两种，通常循环水冷却系统的垢下腐蚀为酸性腐蚀。
四、垢下腐蚀的危害
垢下腐蚀会严重影响设备的使用寿命。当氢气冷却器、酸性气冷却器、油冷却器等发生内漏，容易出现高低压介质互窜，严重时会发生氢气闪爆、中毒、油污染循环水系统等安全事故，严重影响企业的经济效益。
以中国石油四川石化责任有限公司300万吨/年渣油加氢脱硫装置检修冷却设备及管道为例，详见图1、图2，可以清晰的看出垢下腐蚀对设备的损害。
图1：某水冷器管层进出口管线未清洗前 图2：某水冷器管束未清洗前
五、防护措施[4-5]
1、严格按照冷却器的设计流量、流速控制，避免流速过低与过高。定期使用测速仪器对冷却器进行测量，根据实际流速调整。对测量结果建立台帐。
2、严格控制循环水的质量，严密跟踪水质分析结果。
3、对冷却器管束内壁增加防腐涂层。
4、根据公司统一安排进行循环水管道内壁预膜。
5、制定定期切换设备制度，制定冷却器及相邻管道定期清理方案。严格按照制度执行，建立台帐并背书签字。
6、尝试循环水除垢器等设施。
参考文献：
[1]水垢形成及清洗方法的化学机理[J]. 贾元科,贾喜林. 中学化学教学参考. 2017(06)
[2]循环冷却水系统中的结垢问题[J]. 周本省. 化学清洗. 1999(03)
[3]水冷器腐蚀结垢分析及防治措施探讨[J]. 程景德. 化工设计通讯. 2018(03)
[4]化工装置水冷器腐蚀分析与防护[J]. 曹圣贤,郭新营. 化工设计通讯. 2016(03)
[5]催化裂化装置腐蚀原因分析及防护建议[J]. 赵敏. 石油化工设备. 2017(05)
作者简介：李云鹏，男，1985.04出生，中国石油四川石化有限责任公司，工程师，籍贯辽宁抚顺，四川省成都市彭州市石化北路1号四川石化有限责任公司，611930,028-83490282，liyunpeng2@petrochina.com.cn