GB/T 151-2014中换热器的腐蚀裕量如何考虑？

换热器腐蚀裕量
受压元件的腐蚀裕量考虑
管板和浮头盖：需要同时考虑承载需求和设计使用年限，要考虑双面介质作用的腐蚀裕量，以确保在设计寿命内能够安全可靠地工作，承受介质压力和抵抗介质腐蚀。
换热管
一般情况：当考虑双侧介质均匀腐蚀且腐蚀速率较大时，若通过增加换热管厚度保障设计使用寿命，会对工艺设计和设备工艺性能造成很大影响，所以一般可不考虑腐蚀裕量。
特殊情况：对于不可抽管束且换热管无法更换的管壳式热交换器，若设计阶段预期使用阶段的均匀腐蚀速率会使换热管壁厚不能满足整台设备的预期使用寿命，就应选择其他合适的换热管材料；对于可抽管束或可更换换热管的管壳式热交换器，换热管的预期使用寿命至少应保证一个装置检维修周期。
非受压元件的腐蚀裕量考虑
钩圈、浮头螺栓：该元件维持一个装置检修周期后可根据需要予以更换，所以可不考虑腐蚀裕量，在一个检修周期内它们能够满足使用要求，后续可通过更换来保证设备的继续安全运行。
折流板、支持板、拉杆等：这些非受压元件一般不考虑腐蚀裕量，因为它们不是主要的承压部件，在设备运行过程中，其受腐蚀后的影响相对较小，对设备整体安全性能的影响不像受压元件那么关键。
腐蚀裕量是指在进行设备或结构设计时，为了补偿在预期的使用年限内，由于腐蚀作用而可能导致的材料厚度减薄，特意额外增加的材料厚度量。
作用
确保设备安全运行：在设备的使用过程中，其材料会不可避免地与周围环境中的介质发生化学反应或电化学反应，从而产生腐蚀。腐蚀会使材料的有效厚度逐渐减小，当厚度减小到一定程度时，设备的强度和密封性等性能可能会受到影响，甚至可能引发安全事故。通过设置腐蚀裕量，即使材料发生一定程度的腐蚀，仍能保证设备在设计寿命内有足够的强度和稳定性来承受工作压力、温度等载荷，确保设备安全可靠地运行。
延长设备使用寿命：考虑腐蚀裕量可以使设备在腐蚀环境下仍能保持良好的性能，减少因腐蚀导致的过早失效和维修更换频率，从而延长设备的整体使用寿命，降低设备的全生命周期成本。
确定方法
经验数据法：根据以往类似设备在相同或相似工作环境下的腐蚀情况和运行经验，确定一个合适的腐蚀裕量。例如，在一些常见的化工生产环境中，对于碳钢材质的设备，如果介质对碳钢的腐蚀速率已知，且设备的设计寿命为10年，根据经验可以确定一个相应的腐蚀裕量值。
试验分析法：通过实验室模拟设备的工作环境，对材料进行腐蚀试验，测定材料在不同时间和条件下的腐蚀速率，然后根据设备的设计寿命计算出所需的腐蚀裕量。例如，对于一种新开发的耐腐蚀合金，为了确定其在特定化工介质中的腐蚀裕量，可在实验室中进行长期的浸泡腐蚀试验，测量其重量损失、厚度变化等参数，以此来确定腐蚀裕量。
理论计算法：根据腐蚀电化学原理和相关的数学模型，结合设备的工作条件（如介质成分、温度、压力、流速等），计算材料的腐蚀速率，进而确定腐蚀裕量。例如，对于一些在高温高压、强腐蚀性介质中工作的设备，可以通过建立复杂的腐蚀动力学模型，考虑各种影响因素，来精确计算腐蚀裕量。
影响因素
介质特性：介质的腐蚀性是决定腐蚀裕量的关键因素。包括介质的化学成分、酸碱度（pH 值）、氧化性、还原性等。例如，在酸性介质中，金属材料容易发生析氢腐蚀；在含有氯离子的介质中，不锈钢可能会发生点蚀和应力腐蚀开裂，这些不同的腐蚀类型和程度都会影响腐蚀裕量的确定。
工作条件：设备的工作温度、压力、流速等参数也会对腐蚀裕量产生影响。一般来说，温度升高会加快腐蚀反应速率；压力增大可能会使介质更容易渗透到材料内部，加速腐蚀；而介质流速过高可能会引起冲刷腐蚀，使腐蚀速率加快。例如，在高温高压的石油化工管道中，由于介质的流动和高温高压作用，管道材料的腐蚀速率相对较高，需要较大的腐蚀裕量。
材料性能：不同材料的耐腐蚀性差异很大。例如，不锈钢具有良好的耐腐蚀性，而普通碳钢在一些腐蚀环境中容易生锈腐蚀。对于耐腐蚀性好的材料，腐蚀裕量可以相对较小；而对于耐腐蚀性较差的材料，则需要较大的腐蚀裕量。
设计寿命：设备的设计寿命越长，需要考虑的腐蚀裕量就越大。因为在较长的使用时间内，材料受到腐蚀的累积效应更明显，为了保证设备在整个设计寿命内的安全性和可靠性，就需要预留更多的腐蚀裕量。