某石化化肥廠濃硝酸裝置采用硝鎂法生產濃硝酸，生產能力15萬噸/年。硝鎂加熱器的主要作用是：為濃縮塔提餾段提供熱量；脫除硝鎂溶液中的硝酸。硝鎂加熱器為盤管式換熱器結構，工作介質：管內為1.0MPa飽和蒸汽；管外為66％左右的硝鎂溶液和少量0.1%～1.0％的硝酸。改造前，硝鎂加熱器腐蝕嚴重，運行周期短，造成濃硝酸裝置能耗、物耗偏高。為此，本文對硝鎂加熱器的腐蝕情況進行了仔細的分析研究。

一 腐蝕情況及原因分析

從現場情況來看，硝鎂加熱器腐蝕的部位主要是盤管。加熱器盤管材料為奧氏體不銹鋼1Crl8Ni9Ti，管束在管板上采用焊接固定。盤管腐蝕主要有：均勻腐蝕。主要發生在靠近硝鎂的進口處；應力腐蝕。主要發生在盤管的“U”型彎處、焊口以及直管的薄弱部分；晶間腐蝕。主要發生在焊口附近以及管板孔內。

1均勻腐蝕

硝鎂進入硝鎂加熱器時，HNO3濃度為1.0％左右，經加熱脫硝后HNO3濃度降至0.2％左右。在硝鎂加熱器170℃左右的條件下，0.2%左右的含硝量會對1Crl8Ni9Ti不銹鋼造成很快的腐蝕，而在硝鎂入口處稀鎂含HNO3濃度為1.0％左右，在此處局部發生的腐蝕比較均勻，故稱之為均勻腐蝕。

2應力腐蝕

由于生產稀硝酸所用脫鹽水中含有C1－，會使不銹鋼表面在硝酸溶液中生成的鈍化保護膜遭到破壞，從而產生的腐蝕，稱之為應力腐蝕。

3晶間腐蝕

晶間腐蝕的原因是晶界貧鉻造成的，鋼的含鉻量≥13％時，其表面能生成一層堅硬可靠的Cr2O3保護膜，對鋼材內部起到保護作用，使鋼材具有較高的抗腐蝕能力；當含鉻量＜13％時，鋼材的耐腐蝕能力就會顯著下降在焊縫附近，由于焊接時局部受熱，致使碳原子在晶界以含鉻量很高的碳化物析出，使晶界的含鉻量減少，因此在含硝酸的溶液中易發生晶間腐蝕。

二 防止措施

1 均勻腐蝕的防止

從工藝上盡量降低稀酸鎂中的HNO3含量。主要從以下預防：防止塔體不正造成塔內偏流；濃縮塔分布器要安裝水平，使酸分散均勻，爭取在塔內脫硝；控制硝鎂加熱器液面在盤管以上溢流口以下位置，并加裝緩沖擋板；將加熱器溢流口提高，使剛進入的硝酸鎂溶液盡量晚些接觸盤管，即在其與盤管接觸前使溶液中的HNO3蒸發掉。

2 應力腐蝕的防止

從工藝上盡量減少C1－的來源，使C1－的濃度降到最低標準。在濃硝酸系統中對各冷卻盤管加強查漏、堵漏，避免C1－進入系統；在稀硝酸部分采取分析排C1－的方法，將Cl－濃度高的稀酸排到地下槽中，以降低HNO3溶液中的Cl－濃度。

3 晶間腐蝕的防止

在焊縫區域的晶間腐蝕是由于晶界貧鉻造成的。因為焊接時溫度高，當鋼受熱在敏化溫度范圍（450～850℃），隨著時間的延長，其晶界上碳化物的生成總是經過一個逐漸增多，最后完成的一個過程。也就是說，在敏化溫度范圍內，時間越長，碳化物析出的越多，而碳化物中的碳原子來自晶粒，鉻原子來自晶界，所以晶界處含鉻量降低，易發生晶間腐蝕。

此外，焊縫區還存在殘余應力，是應力腐蝕的一大因素，最后導致破裂。 因此在焊接過程中應做以下改進：

01 將直接焊接法改為先脹后焊的方法，因為直接焊接，管子與管板間有一定間隙，使焊縫的局部溫度升得很高，并沿管子傳遞，使管子的一定區域處于敏化溫度，造成晶間腐蝕。而先脹后焊的方法，熱源向管板傳熱且熱量散發快，不會造成晶間腐蝕。

02 不準敲打工件，不要在焊縫旁邊引弧，以免局部產生塑性變形殘余應力或局部受熱而出現晶間腐蝕。

03 一般采用直流反極，且電流比低碳鋼的電流小（15％～20%）以降低工件受熱。

04 焊接速度盡可能高，短弧，不作橫向擺動以降低線能量，必要時可以用水加快冷卻，以減少在高溫區域的停留時間。

采取以上措施后，加熱器的使用壽命明顯延長。濃硝酸綜合能耗由285Kg·Eo/t降至265Kg·Eo/t，硝鎂加熱器運行周期由原來的1個月延長至6個月，經濟效益有了較大提高。