在石油化工生产企业中,换热设备的地位十分重要,是生产过程的必要一环。但在实际生产中,换热设备经常会发生各种类型的故障,其中由腐蚀失效所引起的换热设备的故障占换热器总故障的一半以上,因此掌握换热设备腐蚀失效规律,进而开展有效的防腐措施,保证换热设备的正常运行成为各大石油炼化企业都十分重视的问题。本文针对此类问题,结合某企业氧化碱换热器换热管的腐蚀穿孔现象,展开碱性环境下换热器管路材料腐蚀失效机理研究。其中腐蚀介质选取NaOH溶液。(1)用光学显微镜和扫描电镜对从腐蚀失效管路截取的样品进行宏观形貌、微观形貌观测以及金相组织分析,分析表明:换热管外侧较内侧腐蚀更为严重,腐蚀产物大部分为Fe的氧化物,管路内壁腐蚀产物较少,管路外壁腐蚀产物较多,腐蚀孔的腐蚀发展方向为从腐蚀孔向周围,从管路外侧向管路内侧发展。(2)针对10碳钢换热管的腐蚀环境,运用动电位极化曲线方法和电化学阻抗分析方法分别探究了 NaOH溶液浓度和温度对10碳钢的腐蚀行为的影响,并通过光学金相显微镜,对试样的表面腐蚀形貌进行了观测。研究发现,随着NaOH溶液温度和浓度的升高,10碳钢的腐蚀电流密度增高,自腐蚀电位降低,钝化膜稳定性降低,腐蚀程度加深。当NaOH溶液浓度≥30%,温度≥40℃时,腐蚀机理发生改变,试样腐蚀程度显著加深。(3)利用独立设计制造的多功能腐蚀测试实验装置展开了 10碳钢在NaOH溶液中的流动腐蚀实验研究。通过分析发现,随着温度和浓度的上升,试样腐蚀的程度加深,腐蚀速率升高。在浓度为10%的情况下,试样的钝化膜稳定性较好,耐蚀性较好,腐蚀速率较低。在浓度为20%的情况下,试样虽然腐蚀并不严重,但钝化膜的稳定较差,有发生严重腐蚀的隐患。而当浓度达到40%时,在低温(30℃)的情况下,试样也能够发生严重的腐蚀。