传质过程影响下换热器缝隙腐蚀的研究

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1、分类号TE980学号151020126密级全日制学术型硕士学位论文题目传质过程影响下换热器缝隙腐蚀的研究作者姓名罗文斌樊玉光教授导师姓名、职称学科(专业)名称化工过程机械提交论文日期2018年5月30日I学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了

2、谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________

3、·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：传质过程影响下换热器缝隙腐蚀的研究专业：化工过程机械硕士生：罗文斌(签名)导师：樊玉光(签名)摘要在炼油、化工、食品、制药等行业中，换热器是广泛使用的热交换设备。在石油化工领域，换热器服役过程中不可避免的会遇到腐蚀环境，在多种腐蚀形式中，缝隙腐蚀对于换热器的腐蚀是最为严重的，通常换热器被腐蚀的时候，在换热管与管板之间以及焊缝、换热管与折流板之间的缝隙腐蚀情况最为明显。导致换热器管程流体和壳程流体混合，轻则产品质量降低或无法正常使用，重则发生着火、爆炸等威胁

4、人生安全，设备停运等。因此，深入对换热器管子、管板和焊缝处特殊位置的缝隙腐蚀研究很有价值。0利用Comsol有限元软件对换热管材料0Cr18Ni10Ti奥氏体不锈钢在50C，3.5%的NaCl溶液中缝隙腐蚀行为进行仿真模拟研究。物质传递模块中，利用Nernst-Plank方程控制体系质量守恒，Nernst-Einstein方程控制物质迁移，并考虑电中性条件，6个电化学反应和6个水解反应等；缝隙的电极变形通过二次腐蚀模块与变形几何模块耦合，并选择合适的边界条件。模拟并计算了随时间变化的电极变形情况，界面电势和局部电流密度，缝隙三个不同位置

5、的氯离子浓度。实验建立了模拟缝隙腐蚀环境的人工矩形缝隙实验装置。实验采用浸泡实验法研究了缝隙漏点处及缝隙内不同位置在98h内的缝隙腐蚀行为。结果表明：随着腐蚀时间的--增加，缝隙内电极电位逐渐减小，Cl浓度逐渐增大，pH值逐渐减小；缝底位置Cl浓度变化最明显，其浓度值也最大，酸性也越强；缝口尺寸较小时，缝隙内的电极电位更负，-Cl浓度变化幅度越大，酸性程度也越高。通过数值模拟和实验的方法研究了宏观传质过程下换热器缝隙腐蚀行为，为解决炼厂循环冷却水系统中异种材料组合结构的缝隙腐蚀提供了理论基础，也可为奥氏体不锈钢的点蚀、缝隙腐蚀缝口堆积物

6、引起的变形等问题提供参考。关键词：换热器缝隙腐蚀数值模拟宏观传质浸泡实验法论文类型：应用研究II英文摘要Subject：AStudyonCreviceCorrosionofHeatExchangerInfluencedbyMassTransferProcessSpeciality：ChemicalprocessmachineryName：LuoWenbin(signature)Instructor：FanYuguang(signature)ABSTRACTHeatexchangerisakindofheatexchangeequipme

7、ntwhichhasbeenwidelyusinginseveralindustries,suchasrefining,chemical,foodandpharmaceutical.Inthepetrochemicalindustry,heatexchangerareexposedincorrosionenvironmentsinevitablyduringitslifeandthecrevicecorrosionistheonedothemostseriousdamagetoheatexchangeramongothercorrosi

8、ons.Usually,whentheheatexchangeriscorroded,themostsignificantcrevicecorrosioncouldbefoundintheareabetwe