空冷器管束泄漏原因分析及预防措施
常减压装置空冷器泄漏的技术分析
使得 6*?%6!7%@%6!@ 系统的初凝 区转移至空冷器内! 使空冷器遭 受到系统的露点腐蚀 "
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空冷器受到酸性腐蚀 常减压装置实行改造后! 注 氨采用一泵三注的方式! 即用一 台计量泵! 通过三组流量计! 分 别向初镏塔" 常压塔" 减压塔顶 注入配制好的一定浓度的氨水# 连续注氨是为了不间断地保持塔 顶系统 !" 为 #!$$ 在此碱性条件 下 ! 生 成 的 %&’ 膜 是 有 保 护 作 用 的$ 虽然注氨会在系统设备管线 金 属 表 面 生 成 (")*+ 垢 ! 产 生 垢 下腐蚀! 但短期内还不至于使管 束产生泄漏$ 一旦由于注不上氨 而使系统的腐蚀环境由碱性变为 酸 性 ! %&’ 保 护 膜 就 因 酸 性 溶 解 而失去保护作用! 使金属基体直 接遭受盐酸的腐蚀 $ 实际情况是 ! 其它两塔顶注氨基本正常时! 常 压塔顶的氨水却时有注不上的现 象! 车间 操作工反映 注氨泵 %不 上量 &! 说明该计量泵或注氨系统 有故障$ 必须对故障进行有效诊 断处理 $ 间内产生泄漏$ 空冷器泄漏部位 都发生在空冷器入口端最下排管 板管口的焊缝上$ 管板管束均为 碳钢! 管内设有防冲蚀钛管$ 一 般认为! 相同材质焊接! 其焊接 热影响区是最易被侵蚀的部位$ 焊接质量有问题! 焊缝必然会最 先遭受腐蚀’ 焊接部位存在缝 隙! 酸性冷凝液就会产生缝隙腐 蚀$ 氨过量引起的垢下腐蚀 $ 中和缓蚀剂能适应较宽的 !" 值范围! 可弥补现有注剂措施的 不足! 减少加药环节! 方便现场 的配制使用! 在中性或偏酸性条 件下有很好的成膜稳定性能及保 护性能! 同时还有很好的耐温 ) .)1" * 性 能 和 高 流 速 下 的 成 膜 稳定性能$ 但其水溶性缓蚀剂与 有机胺中和剂复配使用! 水溶性 缓蚀剂的缓蚀率会有所降低 $ 针对我厂注油溶性缓蚀剂和 注氨的实际情况! 在室内进行了 分别向模拟塔顶系统注油溶性缓 蚀剂和有机胺中和剂+ 综合测试 腐蚀率和中和能力的试验$ 试验 结果表明! 可有效控制模拟系统
1加氢裂化高压空冷器泄漏分析与防护措施
加氢裂化装置高压空冷器泄漏分析与防护措施技术报告加氢裂化装置高压空冷器泄漏分析与防护措施摘要中石化北京燕山分公司炼油一厂加氢裂化装置由中国石化工程建设公司（SEI）设计，采用中国石油化工集团公司石油化工科学研究院（RIPP）开发的加氢精制和加氢裂化催化剂，流程属于双剂串联、一次通过的加氢裂化工艺，于2007年6月建成投产。
该装置主要加工进口含硫原油的减压蜡油和焦化蜡油，生产符合欧Ⅳ以上排放标准的清洁油品和优质乙烯裂解料。
截至2015年7月25日A-3101/E泄漏，高压空冷器A-3101/A-H使用刚满8年。
针对高压空冷泄漏问题直接影响装置长周期稳定运行，特制定相应措施，并长期严格按要求进行落实，通过对高压空冷腐蚀的分析，及时通过调整注水和监控原料油性质等方法,确保装置长周期运行提供了保障。
关键词：高压空冷器氮含量氯含量注水前言2 Mt / a 加氢裂化装置是中国石化北京燕山分公司炼油厂10 Mt 炼油改造重点工程之一 ,采用石油化工科学研究院( R IP P) 开发的提高尾油质量的加氢裂化技术及配套催化剂 ,由中国石化工程建设公司( S EI) 设计 ,于 2007 年 6 月建成投产。
该装置主要加工高硫劣质进口原油的减压蜡油和焦化蜡油 ,生产符合欧Ⅳ以上排放标准的清洁油品和优质乙烯裂解料 ,对首都北京的环境改善和燕化公司总体经济效益的提升都有重要的现实意义。
在长期加工高硫原油的情况下，设备腐蚀问题不容忽视 ,尤其是在生产过程中曾遇到高压空气冷却器(高压空冷器) 管束泄漏问题 ,给装置正常生产运行带来了隐患。
据资料分析[3 ],因高压空冷器腐蚀泄漏而导致加氢裂化装置非计划停工的不在少数 ,可见通过对其腐蚀分析与监测 ,并采取有效的防腐措施对装置长周期运转有着重要意义。
2 装置流程与设计条件2.1 工艺流程2 Mt / a 加氢裂化装置反应流出物及其注水示意流程见图 1 。
反应产物与混氢原料油换热后进入热高压分离器 ,反应产物在热高压分离器中进行油气分离 ,热高分气体分别与冷低分油循环氢换热 ,再经高压空冷器冷却至约50 ℃进入到冷高压分离器进一步进行油气分离。
加氢装置空冷管束腐蚀泄漏原因分析及预防措施
㊀２０２０年㊀第４期Ｐｉｐｅｌｉｎｅ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２０２０㊀Ｎｏ ４㊀收稿日期：２０２０－０３－２０加氢装置空冷管束腐蚀泄漏原因分析及预防措施马文礼１，刘俊生１，余㊀强１，于永恒１，樊安宁２（１．中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆克拉玛依㊀８３４００３；２．神华新疆化工有限公司，新疆乌鲁木齐㊀８３１４００）㊀㊀摘要：文中对某石化公司加氢装置空冷管束泄漏的原因进行了详细分析，其中包括对管束进行涡流检测㊁垢样外观分析㊁垢样元素分析等，并对空冷管束泄漏采取增加原料及酸性水氯离子监控㊁增加分馏塔顶缓释剂加注流程㊁空冷防冻及操作优化等预防措施，有效解决了管束腐蚀泄漏的问题㊂关键词：加氢装置；空冷管束；腐蚀泄漏；原因分析；预防措施中图分类号：ＴＥ９６９㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００４－９６１４（２０２０）０４－００６０－０３ＣａｕｓｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＰｒｅｖｅｎｔｉｖｅＭｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＬｅａｋａｇｅｏｆＡｉｒＣｏｏｌｉｎｇＴｕｂｅＢｕｎｄｌｅｉｎＨｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎＵｎｉｔＭＡＷｅｎ⁃ｌｉ１，ＬＩＵＪｕｎ⁃ｓｈｅｎｇ１，ＹＵＱｉａｎｇ１，ＹＵＹｏｎｇ⁃ｈｅｎｇ１，ＦＡＮＡｎ⁃ｎｉｎｇ２（１．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＫａｒａｍａｙＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋａｒａｍａｙ８３４００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈｅｎｈｕａＸｉｎｊｉａｎｇＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｕｒｕｍｑｉ８３１４００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆａｉｒ⁃ｃｏｏｌｅｄｔｕｂｅｂｕｎｄｌｅｌｅａｋａｇｅｉｎｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｕｎｉｔｏｆａｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐａｎｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｄｄｙｃｕｒｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａｐｐｅａｒａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｃａｌｅｓａｍｐｌｅ，ｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｃａｌｅｓａｍｐｌｅ，ｅｔｃ．ｆｏｒｔｈｅｌｅａｋａｇｅｏｆａｉｒ⁃ｃｏｏｌｅｄｔｕｂｅｂｕｎｄｌｅ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｔａｋｅｎ，ｓｕｃｈａｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｒａｗｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎｉｎａｃｉｄｗａｔｅｒ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｌｏｗ⁃ｒｅｌｅａｓｅａｇｅｎｔｏｎｔｈｅｔｏｐｏｆｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒ，ａｉｒ⁃ｃｏｏｌｅｄａｎｔｉｆｒｅｅｚｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｕｂｅｂｕｎｄｌｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｌｅａｋａｇｅｉｓｓｏｌｖｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｕｎｉｔ；ａｉｒｃｏｏｌｅｄｔｕｂｅｂｕｎｄｌｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｌｅａｋａｇｅ；ｃａｕｓｅａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅ０㊀引言２０１７年１２月以来，某石化公司加氢装置空冷管束频繁出现腐蚀泄漏，已经严重威胁到了装置的安全生产㊂因此，研究空冷管束泄漏的原因对装置的安全平稳运行至关重要㊂文中针对其中一起典型的泄漏案例进行分析，并提出相应的预防措施，为处理类似管束腐蚀泄漏问题提供参考㊂１㊀空冷腐蚀泄漏概况２０１９年１月１１日上午１０：３０，车间人员发现Ａ３２０２Ｂ支路管束泄漏，空冷间地面有大片油迹，并滴漏至冷低压分离器Ｄ３１０５处㊂应急人员立即将泄漏空冷管束进出口阀门关闭，由于该片空冷进口阀门内漏，关闭阀门后泄漏点仍然有介质流出㊂经讨论后决定，加氢改质装置反应系统降温降量，降低反应裂化程度，降低分馏塔顶气相负荷㊂１月１６日１０：００装置操作调整到位，１２：００车间将空冷进出口盲板隔离完毕，１３：００对泄漏管束进行封堵㊂１６：００泄漏空冷管束封堵及气密完毕后投用，１６：３０装置逐步恢复操作，１月１７日上午８：００装置加工量恢复正常，产品质量合格㊂经检查泄漏点位于Ａ３２０２Ｂ上方最顶排管束，自东往西第２根（每排共４６根管），离出口约４．０ｍ处（管束长９ｍ）㊂泄漏点位置如图１所示，空冷管束泄漏部位靠近管束下部且正好与支撑梁相切，肉眼无法直接观察，经过手摸感知，漏点近似为圆孔状，判断为腐蚀所致㊂图１㊀管束泄漏位置２㊀管束泄漏原因分析２．１㊀管束腐蚀抽检情况根据现场泄漏点特点车间初步判断为腐蚀穿孔，检测单位对泄漏空冷管束进行涡流检测抽检㊂本次㊀㊀㊀㊀㊀第４期马文礼等：加氢装置空冷管束腐蚀泄漏原因分析及预防措施６１㊀㊀泄漏空冷共有管束１８４根，抽检其中５根管束，具体管束位置如图２所示㊂图２㊀空冷Ａ３２０２Ｂ／Ｆ组管束抽检示意图检测结论及建议如下：（１）换热管１－２㊁４－４涡流检测壁厚损失大于４０％，腐蚀类型为整体均匀腐蚀加局部坑蚀，其中换热管１－２已穿孔，换热管４－４存在２处壁厚损失缺陷；建议堵管㊂（２）换热管４－２涡流检测壁厚损失３０％ ４０％，存在５处壁厚损失缺陷；建议堵管㊂（３）换热管３－２㊁４－６涡流检测壁厚损失小于３０％㊂根据检测结果，１月１６日对空冷Ａ３２０２Ｂ／Ｆ上部１－２㊁４－４㊁４－２管束进行堵管㊂由于只抽检５根管束就有３根管束存在严重腐蚀问题，因此可以初步确认此次空冷泄漏是由于长期腐蚀减薄㊁最后穿孔所致㊂２．２㊀腐蚀原因调查２．２．１㊀垢样外观分析堵管及抽检过程中发现空冷Ａ３２０２Ｂ／Ｆ上部入口管箱㊁出口管箱及抽检管束中均存有大量脱落的黑褐色锈垢，其中换热管４－４内部结垢严重，检测探头只能进入约３ｍ，换热管３－２㊁４－２出口处基本被垢样堵死㊂垢样形貌如图３所示㊂图３㊀空冷管箱及管束中锈垢形貌２．２．２㊀垢样实物元素分析取空冷器入口黑褐色垢物进行化验分析，结果显示垢样中含有３７．５％的Ｆｅ元素及微量钙，还含有１２％的Ｓ元素和１３．３％的Ｏ元素，硫元素主要为垢样中由Ｈ２Ｓ形成的无机盐类，氧元素主要为垢样中的氧化物㊂另外，垢样溶液与氢氧化钠加热后有氨气放出，说明垢样中含有ＮＨ＋４离子㊂阴离子分析结果表明，垢样水溶液中含有１６２０ｍｇ／Ｌ的含硫阴离子和１７．２５ｍｇ／Ｌ的Ｃｌ－，与硫元素分析结果相互验证㊂具体垢样元素分析结果：铁３７．５％，钙２０８０μｇ／ｇ，硫１２．０％，碳０．５１％，氧１３．３％㊂综上所述，可以推测加氢装置汽油空冷管束堵塞和腐蚀的主要原因为含Ｓ及含Ｃｌ物质引起的铵盐结晶腐蚀［１］㊂２．２．３㊀垢样元素理论分析通过查阅文献资料及垢样数据分析，初步判断造成本次空冷泄漏的主要原因为低温硫腐蚀，主要腐蚀机理为Ｈ２Ｓ－Ｈ２Ｏ－ＨＣｌ型腐蚀㊂低温硫腐蚀一般发生在温度小于１２０ħ有液相水存在的部位，一般气相部位腐蚀较轻微，液相部位腐蚀严重［２］㊂表１所示为装置改造前后分馏塔顶露点温度计算，可以看出本装置分馏塔塔顶露点温度在装置改造前后差别不大，均在８０ħ左右㊂装置改造前２个生产周期Ｃ３２０２塔顶温按照设计要求控制在８８ħ左右，空冷出口温度控制在４５ ５０ħ㊂由于塔顶油气中含有少量的Ｈ２Ｓ及ＮＨ３，当塔顶油气温度在空冷中逐步达到露点温度时，油气中的水蒸气就会逐步凝结，油气中的Ｈ２Ｓ就会溶解于水中，产生Ｈ２Ｓ－Ｈ２Ｏ型腐蚀㊂Ｈ２Ｓ还会和ＮＨ３反应产生ＮＨ４ＨＳ，造成铵盐结晶腐蚀［３］㊂表１㊀装置改造前后分馏塔顶露点温度计算项目塔顶水量／（ｋｍｏｌ㊃ｈ－１）塔顶烃量／（ｋｍｏｌ㊃ｈ－１）气相水分压／ＭＰａ露点温度／ħ改造前１１１５７００．０４４７８改造后１６７８３３０．０４５７９㊀㊀另外，从Ｃ３２０２塔顶含硫污水长期监控数据来看，塔顶油气中还含有一部分的氯离子（表２），这部分氯离子通过与ＮＨ３反应可能生成ＮＨ４Ｃｌ，由于ＮＨ４Ｃｌ吸湿性较强，很容易从流体中吸取水分发生潮解，形成酸性腐蚀介质，继而形成Ｈ２Ｓ－Ｈ２Ｏ－ＨＣｌ型腐蚀㊂具体腐蚀机理如下：Ｆｅ＋２ＨＣｌңＦｅＣｌ２＋Ｈ２ʏＦｅＣｌ２＋Ｈ２ＳңＦｅＳ＋２ＨＣｌʏＦｅ＋Ｈ２ＳңＦｅＳ＋Ｈ２ʏＦｅＳ＋２ＨＣｌңＦｅＣｌ２＋Ｈ２Ｓʏ以上反应形成循环，产生强烈腐蚀，使空冷器管束内壁均匀减薄㊂在管束中气液相转变区以后，由于水的介入，铁离子转化为难溶的羟基铁㊁ＦｅＳ等，逐渐沉积在流速较低管壁内层及管厢的出口㊂随着积垢不断积累，管束流通截面不断降低直至管束堵塞，原来最初形成的点蚀微孔被积垢完全覆盖，最终发展形㊀㊀㊀㊀㊀６２㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪｕｌ ２０２０㊀成垢下腐蚀，导致管束出现腐蚀穿孔［４］㊂表２㊀２０１９年第一季度分馏塔顶含硫污水组分监控数据ｍｇ／Ｌ石油类硫化物氨氮铁氯离子硫酸根１月５７．７ １．３３２０．０６０．８２月５７．３３．２２８．６７３．１７１７．５ ３月２９．０５．６１ ３．４８１５．０３４．７３㊀预防措施３．１㊀加强原料及酸性水氯离子监控原料中氯离子增加会使装置发生腐蚀的概率明显增加，目前已对含硫污水进行定期检测分析，但原料中氯离子的分析还未纳入工艺卡片，建议定期对原料中氯离子进行分析，一旦发现氯离子含量偏高，工艺上可提前增加注水㊁缓蚀剂量等措施，降低腐蚀泄漏发生的概率［５］㊂３．２㊀Ａ３２０２空冷间增加可燃气报警器本次装置改造后，分馏塔顶温度控制较高，空冷一旦出现泄漏，若不及时处置，大量挥发的高温油气易引发事故㊂目前Ａ３２０２空冷间未设置任何可燃气报警设备，一旦空冷出现泄漏，操作人员无法立即发现并进行处置㊂鉴于此情况，建议在Ａ３２０２空冷间增加可燃气报警器㊂３．３㊀对空冷管束进行冲洗，全面评估管束腐蚀情况本次泄漏后拆检发现空冷部分管束及空冷管厢内存在大量锈垢，从红外成像监控来看也有部分管束存在疑似堵塞情况㊂为避免这些管束中发生严重垢下腐蚀，建议选择在装置停工检修时对Ａ３２０２空冷管束进行冲洗，并按比例进行抽检，全面评估腐蚀情况㊂３．４㊀增加分馏塔顶缓释剂加注流程本装置只在汽提塔顶设计了缓蚀剂加注流程，而在分馏塔顶未设计㊂从目前运行情况来看，由于分馏塔顶空冷数目多，且无有效的腐蚀控制措施，发生腐蚀的可能性较大㊂因此，建议在分馏塔顶增加加注缓释剂流程，对塔顶腐蚀情况进行预防㊂３．５㊀更换空冷目前空冷Ａ３２０２使用已接近７ａ，受介质不断冲刷及腐蚀影响，管束减薄穿孔的概率将逐年增加，建议采购１ ２台空冷作为应急备件，下次大检修时，在检测评估的基础上进行部分或全部更换㊂３．６㊀空冷防冻及操作优化空冷管束堵塞不通后，遇到气温降低㊁防冻措施不到位，更容易发生冻凝㊁冻裂㊂针对目前Ａ３２０２运行现状，主要防冻及操作优化内容如下：（１）进入冬季后，加强空冷间环境温度监控，要求温度不低于４ħ㊂气温低于－１０ħ时，只开侧面百叶窗，用变频调节空冷出口温度，变频开度不宜太大㊂气温低于－２０ħ时，将变频风机调向，强制热风循环用于空冷防冻㊂（２）加强空冷管束温度监控，特别是红外检测温度偏低的管束，要求管束温度不能低于５ħ㊂（３）严格监控各片空冷出口温度，通过调整变频开度㊁开启风机㊁调整空冷入口阀开度的方式，确保各个管束内介质不偏流，各管束出口温差不大于１０ħ㊂４㊀结束语空冷风机作为一种大型换热设备，广泛应用于石油化工行业［６］㊂本文对某加氢装置空冷管束泄漏的原因进行了详细分析，并对管束泄漏提出了预防措施，解决了管束泄漏的问题，保证了装置的安全平稳运行，为处理空冷管束腐蚀泄漏的问题提供参考㊂参考文献：［１］㊀杨丽．加氢处理装置高压空气冷却器腐蚀泄漏与防护［Ｊ］．石油化工腐蚀与防护，２０１３（４）：３３－３５．［２］㊀颜炳琳．炼油设备低温硫腐蚀产物的生成及其自燃倾向［Ｊ］．石油化工设备，２００９（２）：４－８．［３］㊀王旸．加氢裂化装置高压空冷器管束泄漏原因初步分析及对策［Ｊ］．腐蚀与防护，２００６（８）：４２８－４２９．［４］㊀王爱芝．加氢高压空冷器管束穿孔泄漏失效分析［Ｊ］．石油化工设备，２０１０（３）：３５－３９．［５］㊀李立峰．润滑油加氢装置高压空冷器腐蚀及防护措施［Ｊ］．石油化工腐蚀与防护，２０１９（５）：３２－３６．［６］㊀任亮．空冷器管束腐蚀原因及防护措施［Ｊ］．科技创新与应用，２０１８（２６）：１２４－１２５．作者简介：马文礼（１９９２ ），工程师，从事设备技术管理工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｍａｗｌｋｓｈ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ（上接第５９页）［３］㊀ＨＥＬＬＥＨＰＥ，ＢＥＣＫＧＨＭ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｉｅｓｉｎｍｕｌｔｉ⁃ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，１９８１，３７（９）：５２２－５３０．［４］㊀李丹丹，毕武喜，祁惠爽．交叉并行管道阴极保护干扰数值模拟［Ｊ］．油气储运，２０１４，３３（３）：２８７－２９１．［５］㊀金光彬．相邻管线阴极保护系统之间的干扰规律［Ｊ］．腐蚀与防护，２０１７，３８（４）：３０６－３２６．［６］㊀孟宪级，吴中元，梁旭巍，等．区域性阴极保护数学模型算法的改进［Ｊ］．中国腐蚀与防护学报，１９９８，１８（３）：２２１－２２６．［７］㊀ＭＥＴＷＡＬＬＹＩＡ，ＡＬ⁃ＭＡＮＤＨＡＲＩＨＭ，ＧＡＳＴＬＩＡ．Ｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｃａｔｈｏｄｉｃ⁃ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ［Ｊ］．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡ⁃ｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈＢｏｕｎｄａｒｙＥｌｅｍｅｎｔｓ，２００７，３１（６）：４８５－４９３．［８］㊀王萌，卫续．深井套管阴极保护干扰的数值模拟研究［Ｊ］．石油化工高等学校学报，２０１７，３０（５）：９３－９８．作者简介：蔡洁洁（１９８７ ），硕士研究生，助理工程师，主要从事长输天然气管道运行管理工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：３３３２９７１４９１＠ｑｑ．ｃｏｍ。
关于冷却器管束泄漏原因分析
Ｆ３ ｅ和悬浮物超标 ， 对管束腐蚀影响较大， 其它化验结果均在指标之内。
袁３
项目 厂 指标
１５ ２０ ５０ ３０ ５０ ０ ８ ０ ５０ ．８ １ ２． ５ ０ １ ９９ ６１ ７ ２． ５ ６ ５３ ６． ５． ２２ ３２ ． ８０ ８ ．９ ６ ９ ４ ．６ ２１ ２ ５ ２ ９７
科技论坛
２０ 年第 １ 期 ０８ １
民营 科技
关于冷却器管束泄 漏原 因分析
张需鹏 朱 伟 （ 山东石大科技集 团有限公 司催化车间 ， 山东 东营 ２ ７ ６ ） ５ ０ １
摘 要 ： 炼厂 气分装 置冷却器 管柬腐蚀 问题进行 了深入 的探 讨 ； 对 对腐蚀现 象、 腐蚀产物和 防护措施进行 了深入分析 ， 出了产 生问题 的可能 指 原 因， 并提 出了解决问题的 办法。 关键词 ： 冷却器管束 ； 腐蚀 ； 防护对策
图 １冷 却 器 Ｌ ０ １３
图 ２北部 丙烯入 口处管束
硬度 （ ｏ／ ） ｍ ｌ ｋ 碱度 （ｇ Ｉ 几） ｌ Ｉ 悬 浮 物 （ｇ Ｌ ｒ／） ａ
Ｃ 一ｍ ／ ） １ （ｇ Ｌ Ｃ （ ￣ Ｌ ａ ｍ ／）
１３ ８ ２ ｌ
６ ３
ｌ ２ ４３ ６ ８６ ９７ ．
３ 失 效机 理 分析
图 ３ 南部 丙烯入 口处管束
图 ４北部Байду номын сангаас穿孔换 热管
图 ５ 穿孔外貌
图 ６ 穿孔 内貌
从宏观检测分析可知 ， １３ Ｌ ０ 管束是由于内壁局部发生腐蚀穿孔造成泄 漏。腐蚀部位应集中在丙稀入口 ， 段 多处发生点蚀且较大面积出现亮黑色腐 蚀产物 ， 点蚀孔形状呈抛光表面半球形蚀孔 ， 抛光层 的存在侥 蚀孔内表面 各点维持同样的电流密度 ， 有助于形成半球形蚀孔 ，分析表明该抛光层由 Ｆ３ ｅ 组成， ０ 具有较高的离子导电性。 Ｌ ０ 壳程人口 １３ 为丙稀 ，当丙稀由气态转为液态时释放部分热量导致人 口部位局部管段温度升高 ， 中部温度相对较低 ， 因同一金属所受温度局部不 同有可能产生温差电池腐蚀。 只要腐蚀电位达到或者超过某一临界值即点蚀 电位 ， 将发生温差电池导致局部腐蚀。 由于 Ｌ ０ 管束内径小 ， １３ 阻力大 ， 循环水 流速较低 ， 循环水中的杂质及悬浮物附着在管子 内 壁造成沉积。在沉积物下 面， 由于供氧不足， 形成浓差电池钝态易被破坏 ， 那么在氧浓度低 的部位 ， 金 属的电位较低 ， 将成为阳极而遭受腐蚀 。当金属材料表面的某些部位局部发 生点蚀时 ， 这些位置成为局部阴极 ， 在其表面发生氧化剂的还原反应， 所以在 管束入 口 管段处出现较大面积的抛光腐蚀（ 产物主要成分为 Ｆ ４ ｅ ） ０ 。而从现 场实际情况来看， 管束南部丙稀入口处管段没有发生点蚀 ， 因为北部入 口管 段已成为牺牲阳极 ， 对其它部位有一定 的 保护作用。由此推断换热管的点蚀 部位均应位于人口 处两端 ， 以 且 北部管段发生点蚀为主。北部管段腐蚀为电 化学腐蚀 ， 腐蚀反应主要为：
加氢装置空冷管束泄漏原因及其改进措施
第47卷第3期化工机械401加氢装置空冷管束泄漏原因及其改进措施马文礼1张剑1冶建超1张启卿1余强1樊安宁％（1•中石油克拉玛依石化有限责任公司；2•神华新疆化工有限公司）摘要针对某石化公司加氢装置空冷管束泄漏的原因进行了分析!采取相应改进措施后效果良好!为空冷风机安全稳定运行创造了条件。
关键词空冷风机加氢装置空冷管束泄漏原因分析改进措施中图分类号TQ051.5文献标识码B文章编号0254-6094（2020）03-0401-03空冷风机作为一种大型换热设备!广泛应用于石油化工行业⑴。
2015年1月以来,某石化公司加氢装置分馏塔顶的空冷风机空冷管束发生泄漏，影响了装置的安全生产$因此，排除空冷风机管束泄漏故障对设备的安全运行和维护起着关键的作用,也对整个装置的指导管理%平稳运行和安全生产具有至关重要的意义$1空冷风机运行状况2012年4月投入使用的加氢装置共包含31台空冷风机，额定转速为350r/min,其中型号为G-SF30o48L4-Vs15的14台、G-SF24.31L4-Vs11的3台%G-SF36.58L4-Vs22的4台%G-SF36.58L6-Vs30的1台、G-SF11L4-Vs15的2台，这些风机的主机均由无锡鼎邦换热设备有限公司设计生产，配套的短轴和叶片由保定航技风机有限公司生产$分馏塔顶空冷风机共1台，位号A-3202A-H,管束和风机分布状况如图1所示，A-3202A"D 这4台风机采用变频调节，其余4台采用工频调节$2015年2月1日，操作人员在巡检过程中发现分馏平台有汽油泄漏，并立即对所有设备进行检查，最终确认是A-3202C/G管束发生泄漏$北轻石脑油自分懈塔来空冷风机E空冷风机F仝冷风机G空冷风机H泄漏点空冷风机A空冷风机B空冷风机C空冷风机D 2202A A-3202B A-3202C越3202D A-3202E A-3202F G202G A-3202H图1空冷管束及风机分布示意图作者简介：马文礼（1992-），工程师,从事设备技术管理工作，**********************.cn402化工机械2020年经检查泄漏点位于A-3202G空冷风机上方最低排管束，自西往东第14根（每排共46根管）,距离出口约3.5m处（管束长9+）。
发电机空冷器漏水危害及预防
设备工作环境恶劣，加速 老化
设备质量不过关，容易出 现老化问题
维护不当
维护不当：日 常维护和保养 不到位，导致 空冷器出现漏
水现象
设备老化：长 期使用后，设 备老化，密封 性能下降，导
致漏水
安装问题：安 装过程中存在 疏忽，导致空 冷器连接处密
封不严
质量缺陷：设 备本身存在质 量缺陷，如焊 接不牢固、密 封材料不合格
发现发电机空 冷器漏水后， 应立即停机检 查，避免漏水 导致设备损坏 或安全事故。
停机后，应关 闭空冷器进出 水阀门，防止 漏水进一步扩
大。
打开空冷器检 查门，查看漏 水部位和原因， 以便进行下一
步处理。
根据漏水原因， 采取相应的处 理措施，如更 换密封件、修 复破损部位等。
更换密封件或修复损坏部位
等
操作失误
操作人员技能不足或疏忽
设备维护不当或保养不及时
添加标题
添加标题
操作流程不规范或错误
添加标题
添加标题
操作环境不良或设备老化
外部因素影响
天气因素：雨雪天 气可能导致空冷器 漏水
设备老化：长期使 用可能导致设备老 化，出现漏水现象
外部撞击：人为或 自然因素可能导致 外部撞击，进而引 发漏水
安装问题：安装过 程中可能存在疏忽 ，导致空冷器漏水
设备损坏：漏水会导致发电机空冷器设备损坏，需要维修或更换 生产中断：漏水会导致发电机无法正常工作，影响生产进度 能源浪费：漏水会导致冷却水流失，造成能源浪费 环境污染：漏水会导致冷却水流入地下或河流，对环境造成污染
03 发电机空冷器漏水原因
设备老化
设备使用时间过长，部件 磨损老化
设备维护不当，导致部件 损坏
高压空冷器丝堵孔密封面泄漏的原因分析、预防措施及现场泄漏的解决办法
高压空冷器丝堵孔密封面泄漏的原因分析、预防措施及现场泄漏的解决办法作者：王黎明杨奎来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第12期摘要：空冷器作为一种高效、节能的换热设备，在石化、煤化行业已应用多年，在应用中出现过很多问题，常见的问题之一是丝堵孔密封面泄漏。
本文就以此问题作为研究对象，首先对泄漏的原因进行分析，其次从丝堵孔的加工、丝堵的装配两个方面提出预防措施，最后对丝堵孔密封面的现场泄漏问题提出解决办法，为今后相关内容的研究提供一定的参考依据。
关键词：高压空冷器；丝堵孔密封面；泄漏；原因分析；预防措施；解决办法0 引言空冷器作为石化、煤化等行业中重要的换热设备，设备的稳定运行具有十分重要的效益影响，尤其对于高压空冷器来说，停机维护的成本很大。
为了最大限度地发挥出空冷器设备的作用，保证空冷器的正常使用，在空冷器管束的制造过程中一定要保证制造的质量，避免丝堵孔密封面的泄漏。
1 空冷器管束丝堵孔密封面泄漏的原因分析1.1 丝堵孔加工质量不达标丝堵孔加工质量主要是指“丝堵孔密封面的平面度”和“丝堵孔密封面与丝堵孔轴线的垂直度”的尺寸精度，导致精度不达标的主要原因有两个，一个是机床精度不高，另外一个是丝堵板材料的切屑性能差。
机床精度不高方面，絲堵孔的加工设备主要是摇臂钻床，而摇臂钻床的刚度一般较低，平面度和垂直度的精度的稳定性难易保证。
丝堵板材料的切屑性能差方面，对于不锈钢、镍基合金和其他难加工材料，在采用一般刀具进行孔加工时，容易在刀片刃部产生积屑瘤，进而难以保证平面度和垂直度的精度。
1.2 丝堵装配的工艺不合理在通常情况下，丝堵的装配工艺是先“手动安装丝堵”，在“使用风炮压紧”，而这种工艺仅适用于中低压空冷器管束中丝堵的装配，对于高压空冷器却不适用。
因为在化工生产中，操作压力与温度是影响密封的重要因素，在高温、高压系统中，在高温作用下，工艺介质的黏度小，渗透性增加，介质对垫片的溶解与腐蚀作用将加剧，客观上对密封的要求提高了，同时，密封组合件各部分存在较大温差，由此产生的温差应力不能忽视，它使各部件热膨胀不均匀，操作温度与压力的联合作用要求密封比压增加，否则会导致压紧面松弛，密封比压下降而产生泄漏，生产遇到紧急情况时，系统的温度的急升与急降，使各部件产生膨胀不均，从而也会导致密封失效。
表面蒸发式空冷器管束泄漏原因分析及解决方案[1]
![表面蒸发式空冷器管束泄漏原因分析及解决方案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/db7a0f1e227916888486d7ae.png)
表面蒸发式空冷器管束泄漏原因分析及解决方案摘要：重整产物空冷器在运行过程中出现管束泄漏问题，针对泄漏的原因进行细致分析，通过水箱加缓蚀剂，管束材质升级等手段进行处理，保证了空冷器的安全平稳运行，为解决同类型的设备问题提供了参考依据。
关键词：表面蒸发空冷器 腐蚀 缓蚀剂一、前言连续重整装置采用法国IFP 公司的第二代连续重整专利技术。
以直馏石脑油及经加氢处理后的焦化石脑油为原料,生产高辛烷值汽油组分，同时为下游对二甲苯装置提供部分原料，副产的氢气为现有的加氢精制装置提供氢气原料。
装置由中国石化北京设计院设计，设计能力为400 kt ／a ， 2002年9月投产试车。
2005年以来，装置开始出现重整产物空冷器A-201冷却效果变差，冷后温度无法保证装置满负荷的情况下的工艺卡片指标（<45℃），装置被迫低负荷运行。
2006年重整产物空冷器其中的一组A-201C 管束又出现泄漏，装置被迫紧急停工进行空冷器的抢修。
二、空冷器系统流程流程如图1所示，重整第四反应器（R-204）来的反应产物进入重整产物空冷器（A-201）冷却，冷却产物进入产物分离罐（D-201）进行气液分离，分离效果直接影响装置心脏设备重整循环氢压缩机（K-201）的正常运行，该空冷器运行状况对于提高重整反Fig.1 A-201工艺系统流程三、空冷器设备结构及参数空冷器制造厂家为甘肃蓝科石化设备制造公司，具体设计参数如表1所示： Table1 重整产物空冷器参数表规格型号 ZP3X3-24-290-1.6S-F-F结构形式 表面蒸发空冷器介质 HC ＋H2 操作压力0.28Mpa操作温度 进/口：100/40℃有效面积（每片）290 m² 总热负荷 6750 kW 空冷管束材质 碳钢空冷器主要组成部分为：风机、干空冷（翅片管）、喷淋管、湿空冷（光管）、水箱、管道泵。
具体如图2所示：四、空冷器腐蚀原因分析1、空冷器湿空冷光管外壁腐蚀问题A-201管束内的介质为重整汽油和氢气的混合物，介质比较干净，不存在腐蚀问题，腐蚀的重点主要放在湿空冷光管部分。
空冷器管束泄漏原因分析及预防措施
空冷器管束泄漏原因分析及预防措施摘要：本文从空冷器介绍入手，分析了空冷器翅片管发生泄漏的两个典型原因及相应的预防措施，最后从保证现场连续生产的要求出发，介绍了常规消缺的方法。
关键词：空冷器翅片管泄漏低温一、空冷器空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”也叫“空气冷却式换热器”。
空气冷却器可用于管内流体冷却或冷凝，广泛应用于炼油、石油化工蒸汽的冷凝，化工工艺各种反应生成物的冷却，循环气体、循环水的冷却和火力发电站汽轮机排汽的冷凝。
常用它代替水冷式管壳式换热器冷却介质，可节省大量工业用水，减少环境污染，降低基建费用。
特别在缺水地区，以空冷代替水冷，可以缓和水源不足的矛盾。
但耗电量、噪声和占地面积均大，冷却效果受气候变幻影响较大。
空冷器工作时，起换热功能的主要部件是它的管束-翅片管，翅片管是由光管和翅片组成。
与光管相比，翅片管传热面积更大，传热效率更高，同样热负荷下，翅片管管壁温度有所降低，这对减轻金属面的高温腐蚀和超温破坏是有利的。
但是，空冷器翅片管会由于各种各样的原因发生泄漏，翅片管一旦发生泄漏，将对工艺生产运行产生影响。
那么，造成空冷器翅片管泄漏的原因有哪些呢？又该采取怎样的措施来降低泄漏发生的可能性，确保工艺生产连续进行呢？二、翅片管泄漏原因分析及控制措施1、腐蚀造成的泄漏及对策空冷器运行中，工艺介质对设备产生腐蚀的物质主要有：硫的化合物、无机盐类、环烷酸、氮的化合物等。
这些杂质虽然含量不多，但危害却极大。
此外在工艺介质中加入的溶剂及酸碱化学剂也会形成腐蚀介质，加速设备的腐蚀。
某天然气装置再生器空冷器翅片管管束发生泄漏。
截取部分泄漏管束，观察其宏观外貌，然后采取对管壁残留物质的化学成分分析、金相检验、断口分析以及X射线衍射分析等手段，对翅片管泄漏的原因进行了分析。
结果表明：由于天然气中含有腐蚀性介质，介质中的二氧化碳使管内壁出现酸性水腐蚀环境，在水相部位管壁腐蚀明显减薄，二氧化碳分压较高引起严重的局部腐蚀，以致穿孔并最终发生泄漏。
冷却器管束腐蚀、泄露原因与分析
冷却器管束腐蚀、泄露原因与分析【摘要】分析了氧压机级间冷却器管束腐蚀泄漏的原因，得出生物黏泥是导致冷却器腐蚀、泄露的主要因素之一的结论，并提出避免腐蚀的措施。
【关键词】冷却器；腐蚀；泄露引言唐山中润煤化工有限公司（以下简称中润公司）甲醇分厂空分工段采用两套3TYS78+2TYS56型氧气压缩机成套装置，每套装置有5台列管式级间冷却器。
冷却器管束材质为0Cr18Ni9，冷却器设计为管程走氧气，壳程为冷却循环水，上水压力为0.3MPa。
氧压机级间冷却器所用循环水为管网末端，水质较差，运行一段时间后冷却器管壁上会沉积污垢，影响换热效果，经常需要对冷却器进行清洗。
1、冷却器腐蚀泄漏情况中润公司甲醇分厂在2008年度设备大修中，委托唐山市化工研究所水处理清洗技术服务处对空分工段五台氧压机级间冷却器水程进行清洗。
清洗过程中悬挂碳钢、不锈钢、铜标准试片，用以监测清洗造成的腐蚀速率。
根据设备材质不锈钢冷却器酸洗采用10%氨基磺酸溶液作为酸清洗剂，并添加一定比例的缓蚀阻垢剂的溶液。
清洗结束后，甲醇分厂有关人员对全部被清洗设备通水试漏试压，部分管束管壁呈现针状小孔，发现冷却器全部漏水，导致冷却器无法使用并全部报废。
为确定冷却器泄露原因，中润公司与相关单位共同对冷却器泄露原因进行分析，以找到冷却器泄露的真正原因。
2、冷却器腐蚀穿孔原因分析冷却器管束表面有大量点蚀麻坑，并有部分已穿孔，此种腐蚀现象被称为点蚀[1]。
点蚀多发生于表面生成钝化膜的金属材料上（如不锈钢、铝等）或表面有阴极性镀层的金属上（如碳钢表面镀锡、铜和镍）[2]。
2.1判断清洗液能否引起冷却器点蚀首先对管束材料做分析实验，以确定用于清洗冷却器的清洗液能否引起冷却器管束点蚀泄漏。
实验过程如下：取冷却器不锈钢管束4个样品，钢丝、铜丝各一段放入溶液2小时，再烘至恒重，称量。
溶液为10%浓度氨基磺酸，溶液中加缓蚀阻垢剂（唐山化工研究所提供）。
实验结果见表1和表2。
低压空冷器列管泄漏的现象及处理措施
低压空冷器列管泄漏的现象及处理措施低压空冷器列管泄漏是一种常见的设备故障现象，一旦发生泄漏，不仅会影响设备的正常运行，还有可能造成严重的安全隐患。
因此，及时发现并处理低压空冷器列管泄漏十分重要。
本文将针对低压空冷器列管泄漏的现象及处理措施进行详细介绍，以帮助读者更好地理解和解决这一问题。
一、低压空冷器列管泄漏的现象1.温度异常：低压空冷器列管泄漏后，热媒体流动受阻，导致列管散热能力下降，从而使得设备温度异常升高。
2.压力异常：泄漏会导致系统内部压力下降，进而影响设备的正常运行压力，甚至出现压力波动等异常情况。
3.噪音异常：泄漏会导致系统内部气体流动不畅，从而产生噪音异常，严重时还可能导致设备噪音过大。
4.液体渗漏：当低压空冷器列管泄漏时，常常伴随着液体渗漏的现象，这会导致设备周围出现油污或水渍等情况。
二、低压空冷器列管泄漏的处理措施1.及时发现泄漏：定期检查设备，注意观察温度、压力和噪音等参数的变化，发现异常情况立即停机检修。
2.停机排查泄漏原因：一旦发现泄漏，应立即停机，并进行系统排查，找出泄漏的具体位置及原因。
3.进行紧急维修：对于确定的泄漏点，应及时进行紧急维修，采取密封措施或更换受损部件，确保设备安全运行。
4.加强设备日常维护：加强设备的日常维护管理，定期清洗和检查列管，确保设备的正常运行和安全。
综上所述，低压空冷器列管泄漏是一种常见的设备故障现象，发生泄漏会对设备的正常运行造成严重影响。
因此，企业和维修人员应及时发现并处理低压空冷器列管泄漏，采取相应的措施进行处理，严格遵守设备运行规程，加强设备的日常维护管理，确保设备的正常运行和安全。
浅谈急冷水空冷器管束泄漏分析及预防
浅谈急冷水空冷器管束泄漏分析及预防摘要：本文对急冷水空冷器管束泄漏的原因进行了细致分析,找出介质中硫含量高是主要原因,并提出了改善措施。
关键词：急冷水空冷器泄漏预防1、案例描述某炼油厂硫磺回收装置急冷水系统的3台型号为ZP9×3-21-780-2、5S-a/YP9×3-3-113-2、5S-16.4/DR-iva的表面蒸发空冷器,运行不到一年的时间,即出现管束泄漏,含H2S急冷水大量泄漏,经仔细检查现场,认真分析,查找相关资料,得到了管束泄漏的主要原因,并提出了相应的预防措施。
该空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体的新型换热设备,具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低等特点。
2011年7月19日,操作人员发现其中一台空冷水箱中颜色异常,呈灰白色,经判断是管束泄漏,于是将该台切出检修,随后发现另外两台也陆续泄漏,经检验发现:三台设备共计有9根管束泄漏,从泄漏部位看,主要集中在管束与管板连接焊缝及热影响区,多处管子胀口部分出现裂纹,裂纹从内表面向外发展,裂纹发生部位未见明显塑性变形,裂纹宽度较窄,少量管束有φ2mm左右蚀坑穿孔。
空冷管束及两端管箱有大量硫粉堵塞。
2、原因分析急冷水成分较为复杂,影响因素很多,取样分析,急冷水化验分析数据见（表1）。
表1 急冷水成分化验分析表根据现场管束腐蚀泄漏情况,查阅相关资料,主要原因有以下3个方面。
2.1 SO2-H2O腐蚀在水存在的条件下,SO2+H2O→H2SO3 H2SO3+Fe→FeSO3+H2↑腐蚀的程度主要取决于SO2的浓度,浓度越高,腐蚀性越强。
同时在有氧的情况下,SO2、O2及Fe生成FeSO4,然后FeSO4水解形成氧化物和游离酸,游离酸又加速铁的腐蚀,生成新FeSO4,如此反复循环,加速对空冷管束及管箱的腐蚀。
2.2 H2S腐蚀(1)H2S-H2O腐蚀。
H2S在没有液态水时对设备腐蚀很轻,或基本无腐蚀,但在遇水时,极易分解,产生对设备有害的物质。
空压机空冷器漏泄故障的分析与处理
（） ４ 冷却器管束在冷却水 、含水蒸气空气作用
（ ）冷却器管 束加工制作 过程产生较大 内应 ５
水腔与压缩空气腔依靠套在冷却器前 、后圆管板的橡 下产生化学腐蚀。 船舶定速后，两冷却器放残后未见残水放出，说 力 ，黄铜管发生应力腐蚀季裂。【 】
明０ ７ Ｐ压力下冷却水没有经冷却器芯子或密封圈 ． ａ ２Ｍ
（ ３）空压 机 底座 为 弹性 连接 ，振 动 幅度过 大 ；
封 固定 。冷却器 内有两个相互 隔开 的空间 ，即以管 器管束。 板、 冷却管束外壁与铸钢壳体内壁组成的一个空间， 端盖气腔组成另一个空间 ， 流动的是压缩空气。冷却 皮专用密封圈隔开。 由下而上流动低温淡水 ；由２ 根黄铜管束内壁与两个 振动横摆加速度大，冷却器管束振动过强。［ Ｏ １ １
机 负荷 ，维 持运转 。继 续查 找副机 淡水 压力 波动 、副 机 淡水 高温 原 因 。 Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ ／０ 空压 机级 问冷 却 与后 冷却 采 用 Ｐ Ｒ Ｅ Ｈ ２２ ０
壳管式淡水冷却器 。级间冷却可以降低排气温度和减
交替起停Ｎ ．、 低温淡水泵 ，停用泵机械轴封未 少功耗 。后冷却可 以减少排气 比容 ，提高气瓶储量和 ｏ ２ １ 见有水渗漏 ，非机械轴封处漏人空气。检查中央冷却 减轻气压降低程度 ，并使排气 中的油和水的蒸气冷凝
二 ．空气冷却器结构 及故 障查找
该船使用中央冷却系统进行动力系统冷却 。使用
不同温度的两个单独的淡水循环系统 ：８ ℃的高温淡 ２ 突然 ，与Ｎ ．副机并联供 电的Ｎ ． ｏ ２ ｏ３ 副机淡水高温报 水和３ ６℃的低温淡水闭式系统 。前者用于冷却主机 ， 警 ，集控室及机旁检查发现副机淡水压力轻度波动 后者用 于冷却高温淡水和副机 、空压机及各种冷却 ０ ２Ｍ ａ ． Ｐ 左右。此时 ，单台副机负荷仅２ ０ Ｗ，距离 器 。受热后的低温淡水在一个 中央冷却器中由开式海 ０ ８ ｋ 单机正常负荷５０ Ｗ甚远 ，推测 出淡水高温不是 由于 水 系统 冷却 。［ ０ ｋ ２ １ 副机负荷大而引起 的。启动Ｎ ． ｏ 副机并电 ，停Ｎ ． ４ １ ｏ ５ ３ 低温淡水 由中央冷却泵泵 出 ，分别冷却副机缸 机 ，后Ｎ ． ｏ 副机淡水高温报警。换用备用的Ｎ ． ２ ｏ 低温 套 、缸头 、空冷器 、滑油冷却器 和空压机缸盖 、缸 １ 淡水泵 ， 停Ｎ ． ｏ 低温淡水泵 ，Ｎ ． ２ ｏ 副机淡水高温报警 套 、壳管式级间冷却器 、后冷却器及主机、冰机各冷 ２ 只能短时消除 ，副机淡水压力同样波动。 却器 ，其回水一路经总管汇集后流至中央冷却低温淡
板式空冷器泄漏原因分析及防护措施_宋俊霞
① 收稿日期：２０１６－０２－２４ 作者简介：宋俊霞 （１９８０－），女，河南许昌人，工程师，硕士，从事压力容器设计工作。
增 刊 １ 宋 俊 霞 ，等 ：板 式 空 冷 器 泄 漏 原 因 分 析 及 防 护 措 施
近 年 来 ，板 式 空 冷 器 的 应 用 范 围 越 来 越 广 ，投 运 装置由最初的常 减 压 装 置 逐 渐 向 催 化、蜡 油、焦 化、 苯酮脱蜡等装置扩 展，工 艺 介 质 物 性 也 越 来 越 复 杂 严苛，这些变化都对 板 式 空 冷 器 的 设 计 及 其 安 全 运 行提出了更高的要求。
除 此 之 外 ，还 需 对 注 水 水 质 提 出 相 应 要 求 ，例 如 控制冷凝液的 ｐＨ 值，并 在 设 备 出 入 口 设 置 腐 蚀 监 测点。
２．２ 材 质 优 化
在 工 艺 防 腐 的 基 础 上 ，根 据 实 际 工 况 的 不 同 ，结 合工艺操作条件和 技 术 经 济 性，设 备 材 料 按 照 碳 钢 →３０４Ｌ→３１６Ｌ→２２０５→２５４ＳＭＯ→Ｃ２７６→ＴＡ１ 的 防腐级别选择合适的材料。
１ 板 式 空 冷 器 泄 漏 案 例
１．１ 案 例 一 ——— 局 部 腐 蚀
华北地区某石化公司８００万ｔ／ａ常 减压 装 置 采 用 减 顶 预 冷 板 式 湿 空 冷 器 １０ 台、一 级 湿 空 冷 器 ６台、二级湿空冷器２台，共 计 １８ 台，板 束 材 质 均 为 ３１６Ｌ。２００６－０８投用 以 来，部 分 设 备 板 束 相 继 发 生 泄漏，主要腐蚀部 位 为 塔 顶 空 冷 器、水 冷 器 等，其 中 处 于 相 变 部 位 （初 凝 区 ）的 空 冷 器 入 口 腐 蚀 最 为 严 重 （图 １），严 重 影 响 装 置 正 常 运 行 。
炼油焦化装置顶循空冷器管束泄漏分析
炼油焦化装置顶循空冷器管束泄漏分析摘要：某石化炼油厂焦化装置空冷器管束泄漏频繁，通过分析空冷器运行参数、顶循系统内结盐问题及设备腐蚀情况和机理，总结空冷器管束泄漏原因，从操作控制、运行优化、增设除盐系统、设备材质选型等方面考虑，提高设备运行可靠性，消除隐患。
关键词：泄漏操作结盐腐蚀1 概述1.1 设备概况某石化焦化装置顶循空冷器于2017年大检修进行整体更换，2020年两台空冷器管束出现腐蚀泄漏，2020年11月进行整体更换，设备参数如表1所示。
表1 顶循空冷器设备参数1.2工艺流程焦化装置分馏塔顶循环回流由顶循环回流泵抽出，一部分作为内回流返回分馏塔，另一部分至顶循空冷器冷却后再经顶循水冷器冷却后返回分馏塔。
1.3 泄漏情况2021年8月某日，分馏塔顶循空冷管束泄漏，焦化装置管理人员组织外操迅速关闭进出口阀切出空冷器，关闭泄漏点下方空冷风机并断电，同时做好承接，防止轻油泄漏至下部高温管道，引发次生风险。
2 运行分析该装置于2021年上半年大修，停工期间，顶循空冷器进行吹扫水洗钝化处理，考虑为新空冷，运行时间不长，未安排拆堵头对管束进行高压清洗。
5月底，装置开工。
装置开工初期负荷偏低，分馏塔整体进料流量及热量低，顶循流量及抽出温度偏低。
此外焦炭塔新塔预热期间，部分反应生成油气进入新塔预热，导致分馏塔进料油气量降低，分馏塔热量不足，顶循流量及温度会因此下降。
换塔后，新塔处于反应初期，油气产物偏少，也会导致分馏塔进料偏少，热量不足。
图2.1 换塔操作对顶循上回流流量及顶循抽出温度的影响（蓝：顶循抽出温度；红：顶循上回流流量；绿：焦炭塔A塔底温）因分馏塔顶循空冷介质内含有焦粉，且在装置调整时，顶循流量波动偏大，最低流量52t/h，较设计值105t/h明显偏小，存在低流速区，焦粉夹带盐垢等易在空冷内发生垢下腐蚀。
3 顶循系统结盐分析顶循系统盐垢的成分以NH4Cl为主，在分馏塔顶循返塔部位，由于温度降低，系统中的水蒸气凝结形成液态水，胺盐在水中的溶解度远高于在油相中的溶解度，因此，氯化铵随凝结水下落至顶循返塔线下方，随着液滴下落温度逐渐升高，水分不断蒸发，最终将氯化铵混带部分焦粉滞留在4-8层塔盘、降液板上并带入顶循系统中形成盐垢。
低压空冷器列管泄漏的现象及处理措施
低压空冷器列管泄漏的现象及处理措施1.低压空冷器列管泄漏会导致冷却效果下降。
Low pressure air cooler tube leakage will cause cooling efficiency reduction.2.泄漏现象可能导致设备温度升高。
Leakage phenomenon may lead to equipment temperature rise.3.需要立即停机检修，以免造成更大的损失。
Immediate shutdown and maintenance are needed to avoid further losses.4.找出泄漏点并进行修复。
Identify the leakage point and make repairs.5.检查密封性能，确保泄漏点周围没有漏气。
Check the sealing performance to ensure there is no air leakage around the point of leakage.6.更换损坏的管道或密封件。
Replace the damaged pipes or seals.7.修复焊接处或接头处的破损。
Repair the damage at the welding or joint.8.清洁表面并进行密封处理。
Clean the surface and perform sealing treatment.9.使用泄漏检测工具确认修复效果。
Use leakage detection tools to confirm the repair effect.10.建立定期检查制度，确保列管的完好性。
Establish a regular inspection system to ensure the integrity of the tube.11.增加润滑剂，提高密封性能。
Increase the lubricant to improve the sealing performance.12.进行压力测试，验证修复效果。
空冷器知识
空冷器管束泄漏的处理方法1.换热管堵漏空冷器管束经过一段时间的运行后，由于腐蚀等原因造成穿漏，可以采用化学粘补、打卡注胶和堵管等修理方法处理。
当换热管泄漏量小时，可在不停车的情况下将管外的翅片除去，然后再进行化学粘补包扎或打卡注胶堵漏；如果不能用上述方法消漏，则应将管束停车吹扫干净，拆开管箱上的丝堵，在换热管两端用角度3°～5°的金属圆台体堵塞，以达到消漏。
2. 换管当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时，可采用换管消漏。
首先将要更换的管子拆下，清洗管箱管孔。
更换新管时，将管子中间稍拉弯曲，即可从两端管板孔穿入，穿入后进行胀接或焊接。
空冷器翅片管的管子材料如何选用？一般来说，翅片管的基管和翅片可采用各种金属材料进行组合，但在具体选用时既要考虑被冷介质的性质，操作条件，也要考虑材料本身的工艺性能、价格等因素。
管子的材料一般用碳钢、不锈钢、铜、铝、钛、镍、铜合金、蒙乃尔合金以及碳钢-不锈钢双金属管，也有在碳钢管内衬一层搪瓷。
应用最多的是无缝钢管。
在工作压力和温度较低而对防腐要求又不高的空冷器中，可采用高频焊接的有缝碳钢管，以降低造价。
铝和铝合金管子只在低于0.2 MPa和150℃条件下使用。
空冷器风机的叶片制造材料主要有两种：1.铸铝叶片强度及耐温性均好，但总量因素使其只能用于薄翼型叶片，空气效率较低。
2.玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）叶片●强度好，耐温性差，一般为空腔薄壁结构或泡沫塑料填充，适用于各种叶型截面，制造精度高，空气效率亦高。
叶片损坏原因：●叶片安装不当●叶片材质缺陷处理方法：●重新装配叶片并调整好叶片的角度；每台风机叶片的安装角度应按空冷器单元或组的设计总装图规定的角度，或按操作工况要求的角度安装。
叶片角度误差不得大于±0.5°，安装角度的测量部位在叶片的标线位置（叶片出厂时，一般在叶片上涂有黄色或其他颜色标线位置标记）。
●更换叶片空冷器的检修维护空冷器检修包括哪些主要内容：•清扫检查管箱及管束。
冷箱内管道泄漏故障分析
大型空分设备冷箱内管道泄漏的原因分析及预防措施大型空分设备因冷箱内管道泄漏无法继续运行，必须停车进行扒砂处理，严重影响钢铁企业的正常生产。
导致空分设备冷箱内管道泄漏的原因有很多种，下面结合3个实例，就空分设备冷箱内管道泄漏的原因及预防措施进行论述。
1 空分设备冷箱内管道泄漏的实例（1）2004年4月，南方某制氧厂10000m3/h空分设备投产3天后，下塔液空液位急剧下降，冷箱内压力急剧上升，精馏工况无法正常进行，空分设备被迫停车加温，进行扒砂处理。
扒砂后发现液空进上塔调节阀V1前变径处断裂，导致大量液空泄漏。
同年7月，南方另一制氧厂也在投产初期出现了类似的泄漏故障。
（2）2004年，安源钢铁股份有限公司制氧厂1#空分设备运行了近1个月，冷箱内密封气压力急剧上升，最高达到2.5kPa，冷箱下部气体纯度在设计范围内，而冷箱上部气体纯度异常。
后因主换热器冷箱顶部安全阀喷出大量珠光砂而被迫停车。
加温扒砂后发现主冷氖、氦气引出管根部开裂，大量氮气喷出，气流将污氮管表面喷成黑色；粗氩II塔靠近冷箱处的仪表管断裂，使粗氩II塔的空气进入冷箱。
（3）2008年8月，九江钢铁有限责任公司制氧厂（以下简称：九钢制氧厂）老厂区运行了8年的1#空分设备，因冷箱内密封气压力高，冷箱中、下部气体纯度低于正常设计值，冷箱顶部结霜严重，精馏工矿无法正常进行，被迫车车加温、检修。
扒砂后发现污氮气出上塔安全阀三通底部存在多处严重泄漏，还有一部分仪表管根部断裂。
造成泄漏。
已运行了5年的2#空分设备因冷箱基础温度低（-1780C），部分冷箱基础通风孔结霜，冷箱底部气体纯度低于设计值；部分仪表管道堵塞，制氩系统无法建立正常工况。
加温后，在扒砂过程中发现冷箱中、下部有大量液体，并且在扒砂过程中发生了砂爆现象。
扒砂完后，在检漏过程中发现精氩进粗氩II塔回液管阀V757前有一漏点，大量精氩塔底部液氩进入冷箱内，造成冷箱内珠光砂积存大量液体，冷箱基础温度下降。
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空冷器管束泄漏原因分析及预防措施
摘要：本文从空冷器介绍入手，分析了空冷器翅片管发生泄漏的两个典型原因及相应的预防措施，最后从保证现场连续生产的要求出发，介绍了常规消缺的方法。
关键词：空冷器翅片管泄漏低温
一、空冷器
空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”也叫“空气冷却式换热器”。
空气冷却器可用于管内流体冷却或冷凝，广泛应用于炼油、石油化工蒸汽的冷凝，化工工艺各种反应生成物的冷却，循环气体、循环水的冷却和火力发电站汽轮机排汽的冷凝。
常用它代替水冷式管壳式换热器冷却介质，可节省大量工业用水，减少环境污染，降低基建费用。
特别在缺水地区，以空冷代替水冷，可以缓和水源不足的矛盾。
但耗电量、噪声和占地面积均大，冷却效果受气候变幻影响较大。
空冷器工作时，起换热功能的主要部件是它的管束-翅片管，翅片管是由光管和翅片组成。
与光管相比，翅片管传热面积更大，传热效率更高，同样热负荷下，翅片管管壁温度有所降低，这对减轻金属面的高温腐蚀和超温破坏是有利的。
但是，空冷器翅片管会由于各种各样的原因发生泄漏，翅片管一旦发生泄漏，将对工艺生产运行产生影响。
那么，造成空冷器翅片管泄漏的原因有哪些呢？又该采取怎样的措施来降低泄漏发生的可能性，确保工艺生产连续进行呢？
二、翅片管泄漏原因分析及控制措施
1、腐蚀造成的泄漏及对策
空冷器运行中，工艺介质对设备产生腐蚀的物质主要有：硫的化合物、无机盐类、环烷酸、氮的化合物等。
这些杂质虽然含量不多，但危害却极大。
此外在工艺介质中加入的溶剂及酸碱化学剂也会形成腐蚀介质，加速设备的腐蚀。
某天然气装置再生器空冷器翅片管管束发生泄漏。
截取部分泄漏管束，观察其宏观外貌，然后采取对管壁残留物质的化学成分分析、金相检验、断口分析以及X射线衍射分析等手段，对翅片管泄漏的原因进行了分析。
结果表明：由于天然气中含有腐蚀性介质，介质中的二氧化碳使管内壁出现酸性水腐蚀环境，在水相部位管壁腐蚀明显减薄，二氧化碳分压较高引起严重的局部腐蚀，以致穿孔并最终发生泄漏。
对于腐蚀原因，为了减少管束内壁腐蚀而造成泄漏，可采取以下手段进行预防：一是合理选材，对于高腐蚀性介质，在选择空冷器时，根据工艺介质成分选择相应的耐腐蚀材料；二是定期清洗，通过高压清洗彻底洗净翅片管内壁上的结垢物，不仅能提高空冷器的换热能力，更能防止含有腐蚀性杂质的污垢附着在管壁上发生腐蚀；三是规范的工艺操作，管内介质、温度、压力均应符合设计条件，严禁超压，超温操作，管内升压、升温时，应缓慢逐级递升，以免因冲击骤热而发生高温腐蚀。
2、低温环境下的泄漏及对策
低温环境下空冷器发生泄漏主要发生在北方冬季，在零下二三十度的气温下，空冷器翅片管内液体介质结冰，同样质量情况下，冰的密度比水小，水结冰时分子空隙变大，体积膨胀使管束胀裂，损坏管束，发生泄漏。
榆林某化工厂，反应器急冷水空冷器在冬季就经常发生泄漏。
由于反应器急冷水内催化剂颗粒较多，介质清洁度差，空冷器管束内介质流动不畅，冬季气温达到零下20摄氏度左右时，局部不流动液体由于低温结冰，逐渐造成整根管束内液体流速降低，进而整根管束冻结胀裂管束，在相同空冷器平台安装的凝结水空冷器却由于介质清洁度高从未发生过结冻损坏。
那么，在北方冬季气候下，如何实施有效的预防手段呢？第一，应采取有效的工艺操作流程，使进入空冷器管束内的介质固体物质减少，提高流体的流动性；第二，应在严寒天气来临前对空冷器实施清洗，清除管束内壁上附着的结垢物，确保管束内部流通通道畅通；第三，工艺操作上，对于容易发生凝固的介质，应先向管束内通入介质，再启动轴流风机，停止操作时，应先停止风机再停止向管束内通入介质，防止冻结发生；最后，要注意在停运设备进入备用状态时，一定要将设备内残留液体排尽，并在设备介质进出口打上盲板，防止阀门内漏或返液。
三、泄漏发生后的常规消缺措施
空冷器管束发生泄漏后，由于工艺生产的连续性要求，一般没有过长的时间来停车处理，对于能短暂停运泄漏空冷器的生产装置来说，如何抓紧短暂的停运时间，消除泄漏缺陷呢？那就要求能在线处理缺陷，而不用将整台空冷器拆除，吊运回维修间离线处理。
对于泄漏后能从管束最上层上部或最下层下部立即发现泄漏部位的情况来说，只需简单的排液后，拆除相应管束堵帽，打紧楔型堵头、
点焊固定就能立即投入生产。
而对于不能立即发现泄漏管束的情况呢？由于一般空冷器管束覆盖区域较大，管束数量多，就需要在泄漏位置下方观察，并在相应区域做好标记，排液后，在标记区域一根根拆除管束两端堵帽，一端用塞子塞上，另一端通入水（北方冬季由于水易结冰，通入低压蒸汽）来试漏，找出泄漏管束后再堵管处理。