石油化工生产过程中，由于工艺设备和管道经常与强腐蚀性介质接触，不少还在高温、高压、高流速下进行，生产连续化、长周期运行，所以腐蚀特别严重，一直制约企业的正常安全、平稳、长周期的生产，给企业带来巨大损失和安全隐患。石油化工装置的冷换设备，多数材质为碳钢，所用的水均为重复利用的循环水。日常大量的故障及事故抢修，严重影响了生产装置的安全、稳定、满负荷运行。另外，当冷却水与温度较高的介质换热时(水多数走管程)，水易结水垢，形成锈垢层，增加了热阻，使换热效率严重下降，满足不了生产的需要。所以，合理选用冷换设备管束材料及控制方法，减少腐蚀，是广大石化员工一直关注的问题。
    1 换热器结垢及腐蚀原因的分析
    1．1 管束内壁结垢及腐蚀原因分析
   大多数冷却器，水走管程。因冷却水中含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经传热的金属表面时就发生如下反应：
    Mg2 +HE03一+H2o—MgC03 +Mg(OH)2 3M[gC03+C02
    Ca2 +2HC03— H20 +C02+GAG03
    当水中加有聚合磷酸盐作缓蚀剂时存在如下反应：
    3Ca2 +2P04 一一ca(P04)2
    此外，溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀，形成铁锈，反应如下：
    2Fe+2H20+02—2Fe(OH)2
    反应的结果在换热器传热面上逐渐结垢，同时伴随铁锈的生成。当冷却器运行时，由于垢层的影响，换热效果严重降低。有的个别管束使用不到一年换热管内已被堵死。
    另外，由于水垢的存在，易造成管内壁的垢下腐蚀，使管束的使用寿命下降。水对金属表面的腐蚀主要为电化学腐蚀，在腐蚀电池中阴极反应主要是氧的还原，阳极反应则是铁的溶解。碳钢在水中发生的腐蚀反应为：
    阳极反应：2Fe一2Fe2 +4e
    阴极反应：0，+2H20+4e--~40H一
    总反应：2Fe+2H20+O2—2Fe(0H)2
    在腐蚀时，铁生成氢氧化铁从溶液中沉淀出来。因这种亚铁化合物在含氧的水中是不稳定的，它将进一步氧生成氢氧化铁。
    2Fe(OH)2+2H20+1／2 02—2Fe(OH)3之后，氢氧化铁脱水，生成铁锈。
    2Fe(0H)3一Fe00H +n20
   所以说，金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用，加速了金属的腐蚀。
    1．2 管束外壁油相腐蚀原因分析
    冷换设备的管束外壁腐蚀是炼油生产装置操作中常见的问题，特别是常减压、催化裂化、延迟焦化等装置的塔顶低温部位冷凝、冷却系统的腐蚀较为严重。
    因冷却器壳程介质多数是油、汽，其操作温度在100～160oC左右，从腐蚀形态及金相分析结果看均为电化学腐蚀，只是腐蚀介质及操作条件不尽相同，其腐蚀特征有些差异，但腐蚀规律基本相同。一般气相部位腐蚀轻微，液相部位腐蚀较重，尤以气液两相相变部位最为严重。腐蚀形态为全面腐蚀与局部腐蚀并存，以坑蚀穿孔较为突出，最大局部腐蚀速度有的高达6 mm／a以上，平均在1．2～5 mm之间。因油相系统中不同程度的含有HC1、H2S、HCN、NH3和H20随同轻组分一起挥发，当以气体状态存在时，一般腐蚀很轻，但在冷凝换热后温度下降到100 oC以下、冷凝区域出现液体水以后，在冷却器壳程便形成HC1一H2S—H20与HCN—NH3一H20系统的腐蚀。