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换热器是炼油、化工、食品、制药等行业中广泛使用的热交换设备。由于换热器接触介质复杂且腐蚀性强，在生产过程中经常发生腐蚀泄漏，如果换热器管子与管板连接接头处发生腐蚀泄漏，将导致管程介质和壳程介质的混合，轻者影响生产降低产品质量，严重时发生爆炸危及人身与设备的安全。因此研究换热器管子与管板及焊缝异种材料组合结构的腐蚀机理并提出防腐措施，对延长换热器的寿命，提高企业经济效益具有重要意义。通过对长庆石化公司循环冷却水系统的实地调研，分析确定了循环冷却水的腐蚀影响因素为循环水温度、氯离子浓度、pH值以及钙离子浓度。选用正交试验设计方法对腐蚀影响因素进行试验设计，各因素的研究范围为，温度：30℃~60℃、氯离子浓度：0.0056mol/L~0.014mol/L、pH值：5~8、钙离子浓度：0.00075mol/L~0.00225mol/L。利用普林斯顿2273电化学工作站对换热管304不锈钢、管板16Mn及焊缝区金属在管程侧循环冷却水介质中进行了极化曲线、交流阻抗和电化学噪声测试，焊缝金属耐蚀性最好，其自腐蚀电位最低、阻抗和噪声电阻最大，管板最容易发生腐蚀。通过极差分析确定了各因素对304不锈钢、16Mn和焊缝区金属腐蚀影响的大小，温度和氯离子浓度是对换热管、管板及焊缝区金属腐蚀产生影响最大的因素。采用电偶腐蚀试验方法研究了管板与换热管异种材料组合结构在管程侧循环冷却水介质中的腐蚀，管板材料由于电位较低作为电偶对的阳极被加速腐蚀，而换热管和焊缝区金属则作为电偶对的阴极受到保护。分析了循环水温度和氯离子浓度对电偶腐蚀的影响，随着温度的升高和氯离子浓度的增大，电偶腐蚀效应越大管板的腐蚀越严重。为了提高管板的耐蚀性，采用牺牲阳极保护方法将分程隔板作为阳极，通过ComsolMultiphysics软件对管板表面的电位分布进行模拟计算。根据数值模拟结果确定了管板的保护电位范围，为阴极保护系统设计提供理论参考。通过电化学试验和数值模拟对换热器管子与管板焊缝在循环水介质中的腐蚀行为进行研究，分析了温度、离子浓度等因素对异种材料组合结构腐蚀的影响，为解决炼厂循环冷却水系统中异种材料组合结构的腐蚀机理和防腐问题提供了理论基础。