氯化氢合成炉的泄漏原因及预防措施

【防腐与节能】

氯化氢合成炉的泄漏原因及预防措施

王志强,胡亚杰

Ξ(哈尔滨华尔化工有限公司,黑龙江哈尔滨150038)

[关键词]合成炉;泄漏;腐蚀

[摘　要]对钢制夹套式水冷合成炉泄漏原因进行了分析,提出了延长合成炉使用寿命的办法:控制原料气氯

气和氢气的纯度;加强合成炉的加工质量;在点炉前改夹套内的冷却水为热水;定期清除夹套内水垢。

[中图分类号]TQ050.96 [文献标识码]B [文章编号]1008-133X (2001)11-0044-02

R easons for the leak age of hydrogen chloride synthesis fu rnace and preventive measu res for it

W A N G Zhi -qiang ,HU Y a -jie

(Harbin Hua er Chemical Industry Co.,Ltd.,Harbin 150038,China )

K ey w ords :synthesis furnace ;leakage ;corrosion

Abstract :Reasons for the leakage of steel synthesis furnace with water jacket are analysed.Methods

to increase its service life are put forward ,which involves controlling the purity of material gas ,i.e.chlorine gas and hydrogen gas ,improving the quality of synthesis furnace ,replacing cool water with hot water inside jacket before ignition ,regularly removing scale deposits from jacket.

在聚氯乙烯生产中,氯化氢合成炉是制造氯化氢气体的主要设备。其作用是将原料氢气、氯气按一定体积比进入合成炉灯头的内管,在炉体内混合燃烧,合成氯化氢气体。氯化氢合成炉一旦发生泄漏,会造成系统的停车,同时也会腐蚀炉体,这样就使开车率降低,消耗增加。

我厂使用的合成炉是钢制夹套式水冷合成炉

,其结构如图1所示。

原料气氢气和氯气在炉体内燃烧,炉体材料采用厚度为16mm 的20g 钢板;夹套通冷却水对炉体进行冷却,夹套材料采用厚度为8mm 普通Q235-A 钢板。在使用过程中合成炉平均每月会发生4～5次炉体泄漏,有时高达10余次;曾有2次在使用

过程中发现炉体变形,产生瘪塌现象,使合成炉无法使用,严重制约了我厂的生产。为了减少合成炉的泄漏次数,延长其使用寿命,我们做了如下几方面工作。

1防爆膜;2炉体;3点火孔;4套管式灯头;

5视镜;6支座;7水冷夹套

图1　合成炉结构示意图

1　严格控制原料气氯气和氢气的纯度

如果氢气含量低,氢气中必定含有较多的空气和水分,当氢气中含氧量达到5%以上时,则形成氢气与氧气的爆炸混合物,不利于安全生产;如果氢气

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4第11期2001年11月 氯碱工业Chlor -Alkali Industry No.11

Nov.,2001Ξ[收稿日期]2001-06-18

中含有水分过高,会造成合成炉的腐蚀。如果氯气纯度低,氯气中必定含有较多的氢气和水分,当氯气中所含氢气量达到5%以上时,则形成氢气与氯气的爆炸混合物,也不利于安全生产,如果水分过高,也会对合成炉造成腐蚀。我厂处于高寒地区,加之氢气和氯气输送管线较长,在冬季生产中,我们在氯化氢工段安装了氯气加热器,对使用的氯气进行加热,同时对氯气和氢气管线实行定时放水,保证原料气的纯度,就能减少对合成炉的腐蚀。

2　加强合成炉的加工质量

合成炉属我厂自制设备,加工质量的好坏直接影响其使用寿命。在使用过程中发现合成炉的泄漏大部分是炉体的纵环焊缝处,所以在合成炉的制作过程中,保证其焊接质量,减少焊接缺陷,避免应力集中,就能提高合成炉的使用寿命。

3　在点炉前改夹套内的冷却水为热水我厂处于高寒地区,而且合成炉置于室外。在合成炉点炉时炉内火燃温度高达2000℃左右,炉体的内外温差较大,不可避免地产生温差应力。过去的操作为点炉后往夹套内通冷却水,以提高合成炉的生产能力,现在改为在点炉前先往夹套内通入60～80℃的热水,然后再点炉,待正常后再往夹套内通入冷却水,同时在冷却水的入口处加一挡板,避免冷却水对炉体的直接冲刷。这样,就避免了因炉体内外温差过大对合成炉的损害,提高了使用寿命。4　降低冷却水的硬度,定期清除夹套内水垢我厂合成炉夹套内冷却水采用地下水,因没进行处理,水质硬度较高,长期使用在夹套内结垢很多,不利于合成炉的换热。现在我厂购买了1台哈尔滨市松花江电控设备厂生产的大流量防垢除垢水处理器,对冷却水进行处理,降低了冷却水的硬度,同时在夹套底部设置了4个手孔,定期地对夹套内水垢进行清除,保证了炉体的换热效果。同时避免了因冷却水出口堵塞而使夹套内压力过高,造成炉体失稳,被压瘪后整台炉报废的恶性事故,提高了合成炉的使用寿命。

通过采用以上4种行之有效的方法,合成炉的泄漏次数明显减少,使用寿命显著提高。现在合成炉的泄漏次数平均每月只有2～3次,使用寿命3年多,较过去提高了1倍,每年可减少停车25次左右,大大提高了聚氯乙烯的开车率,同时也降低了消耗,保证了聚氯乙烯车间安全、稳定、长周期生产,为工厂取得了显著的经济效益。

[编辑:董红果]

(上接第41页)位,特别适用于形状复杂、大型整体结构和成型困难的工件。对深冲件和大壳体可一次冲成。生产管、棒、线材,则可在毛坯上加套缓慢移动的感应线圈,实现无模拉伸。

相变超塑性多用于焊接和热处理技术,近年来有所发展。由于超塑状态的金属流动性好,扩散能力强,因此可完成金属相接触,施以很小的应力,进行加热—冷却循环,即可使金属粘结牢固。这种焊接无热影响区,无大变形,省去了热处理等工序。

3　结语

(1)通过微合金化与控制轧制、煅造相结合,以细晶强化和沉淀强化机制获得比一般碳素钢高得多的强度和韧性且具有良好的冷热加工和焊接性;中碳微合金非调质钢简化生产工艺,取消淬火工序,减少矫形工作量,从而达到降低和生产成本的目的。在汽车齿轮、变速换纵杆和连杆等零件上也获得应用。

(2)在结构钢基础上开拓超高强度钢。它具有很高的强度和比强度,广泛应用于航空和深海潜艇等尖端科学技术领域和民用生产中。

(3)空冷贝氏体钢以少量普通元素(Mn、B)合金化,空冷后得到贝氏体/马氏体复相组织,可以空冷后直接使用,从而节约能源,常应用于弹簧及汽车零件上。

(4)不锈钢的钢种已超过了100种,其中包括耐热、耐酸合金。新的钢种仍在不断涌现。不锈钢除了应用于宇航、海洋等方面外,在石油、化工、医疗等日常生活中也已广泛地使用。

(5)非晶态合金具有优异的软磁性、强度、硬度、耐磨性与耐腐蚀性。技术发展潜力很大,主要用于制作变压器铁芯代替取向硅钢片,可大大节约能耗。

(6)粉末冶金新工艺在不断发展,其应用也在不断扩大。高强度的粉末冶金材料在飞机发动机方面已得到了广泛应用。

(7)超塑性合金具有很好的超塑性,已开始应用于金属的成型加工、焊合和热处理技术。

[编辑:董红果]

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第11期

2001年11月

王志强等:氯化氢合成炉的泄漏原因及预防措施 防腐与节能