换热器管束腐蚀案例分析及预防

合集下载

案例分析冷水机组换热器管板腐蚀保护怎么做

案例分析冷水机组换热器管板腐蚀保护怎么做

案例分析冷水机组换热器管板腐蚀保护怎么做
某煤化工空分冷水机组换热器管板腐蚀,换热器直径900mm,长度为4800mm,换热器壳程材质为碳钢,介质是氟利昂,压力0.7 MPa -1.0MPa。

管程材质为铜,介质为循环水,压力为0.5MPa,水的工作温度为70℃-80℃。

由于设备是进口的,所以成本非常高,做好防腐保护是非常有必要的。

影响冷水机组换热器管板腐蚀的因素有哪些?
介质成分和浓度,碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀最严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;
杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;
温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;
ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;
流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。

采用索雷碳纳米聚合物材料实施表面有机涂层防腐是目前行之有效的防腐蚀措施之一。

针对换热器的材质针对性的选择碳纳米聚合物材料,该材料无论对碳钢或者铜材质,均有优异的粘结性能。

尤其对铜的粘结性能大大优于国内其它粘合剂之类的材料。

表面喷涂保护可广泛应用于磨损、气蚀、腐蚀部位的修复和预保护涂层。

主要特点是具有优异的抗化学腐蚀性能,有效抵抗各种有机物、强酸强碱的化学腐蚀。

冷水机组换热器管板腐蚀保护的过程:
1.表面喷砂:表面喷砂处理,去除氧化层,并使得表面粗糙、干净;
2.按照比例调和碳纳米聚合物材料,均匀涂刷或者喷涂至管板表面;
3.材料固化,建议加热固化,更好的提高材料的力学性能和防腐蚀性能,完成操作。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施酸性水汽提换热器是化工设备中常见的一种热交换器。

它在化工生产过程中扮演着重要的角色,但在长期使用中,由于酸性环境的侵蚀和其他因素的影响,会导致管束腐蚀失效。

本文将就酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的原因进行分析,并提出一些预防措施。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的原因主要有以下几方面:1. 酸性介质侵蚀:酸性介质对金属材料有很强的侵蚀性,会导致金属表面生成腐蚀产物,并逐渐腐蚀金属管束,最终导致管束失效。

2. 水汽侵蚀:在酸性水汽条件下,水汽的流动会对管束表面产生冲刷作用,加速管束的腐蚀。

水汽中的酸性物质也会直接侵蚀管束。

3. 温度和压力:酸性介质在高温和高压的条件下对金属材料的侵蚀更加剧烈,会导致管束腐蚀失效。

1. 材料选择:选择具有较强耐酸性的材料,如不锈钢、钛合金等。

这些材料具有较高的耐腐蚀性,能够在酸性环境下长期使用。

2. 保护层涂覆:在金属管束表面涂覆一层耐酸性涂层,形成一道物理屏障,防止酸性介质直接接触到金属表面,起到保护的作用。

3. 温度控制:控制酸性水汽提换热器的工作温度,避免过高的温度对金属材料的侵蚀。

可以通过调整工作温度、增加冷却水量等方法实现温度控制。

4. 清洗和维护:定期对酸性水汽提换热器进行清洗和维护,清除管束表面的腐蚀产物,保持管束的光洁度。

可以采用酸性溶液清洗、超声波清洗等方法。

5. 检测和监控:定期对酸性水汽提换热器进行检测和监控,检查管束的腐蚀情况。

可以采用无损检测技术、电化学腐蚀监测等方法,及时发现问题并采取措施。

预防酸性水汽提换热器管束腐蚀失效需要多方面的措施综合应用。

通过合适的材料选择、保护层涂覆、温度控制、清洗和维护以及检测和监控等手段,可以防止管束腐蚀失效,延长设备的使用寿命,确保生产的安全和稳定。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施酸性水汽提换热器是一种广泛应用于工业生产中的热交换设备,主要用于将酸性水蒸汽的热量传递给工艺流体。

由于酸性水蒸汽的特殊性质,长期的使用可能导致管束腐蚀失效。

本文将对酸性水汽提换热器管束腐蚀失效进行分析,并提出预防措施。

一、酸性水汽提换热器管束腐蚀失效原因分析:1. 酸性水汽的腐蚀性:酸性水汽中含有一定的酸性物质,如二氧化碳等,这些物质可以与金属产生化学反应,造成管束腐蚀。

酸性水汽中还可能存在一些杂质,如颗粒物、氯化物等,这些杂质会加速管束腐蚀的发生。

2. 温度和压力的影响:高温和高压条件下,酸性水汽中的腐蚀性会变得更加严重,这会加速管束的腐蚀失效。

3. 氧化和还原反应:酸性水汽中的氧化和还原反应也是导致管束腐蚀的重要原因。

在一定的温度和压力条件下,金属与水汽中的氧气发生氧化反应,导致金属表面腐蚀。

二、酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的预防措施:1. 材料选择:选择耐酸性腐蚀的材料作为管束的主要构造材料,如不锈钢、镍合金等,可以有效防止腐蚀失效的发生。

2. 表面处理:在管束的表面进行特殊处理,如喷涂涂层、表面硬化等,可以增强管束的抗腐蚀性能。

3. 控制水汽成分:合理控制酸性水汽中的杂质含量,特别是颗粒物和氯化物等有害物质的含量,可以降低管束的腐蚀速度。

4. 温度和压力控制:严格控制酸性水汽的温度和压力,避免超过管束材料的耐受能力,减少腐蚀失效的发生。

5. 定期检查和维护:定期对酸性水汽提换热器进行检查和维护,及时清理管束和防止管束受损,可以延长使用寿命并减少腐蚀失效的发生。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效是一个复杂的问题,需要综合考虑材料选择、表面处理、水汽成分控制、温度和压力控制以及定期检查和维护等多个方面的因素。

通过合理的预防措施,可以有效降低腐蚀失效的风险,提高设备的使用寿命。

换热器管束腐蚀失效原因及防护措施研究

换热器管束腐蚀失效原因及防护措施研究

换热器管束腐蚀失效原因及防护措施研究发布时间:2022-10-24T08:38:27.212Z 来源:《新型城镇化》2022年20期作者:张静[导读] 为解决换热器管束在实际应用中腐蚀严重导致设备使用性能降低的问题,在对换热器管束腐蚀及其防护机理研究的基础上,通过制定检测方案对已腐蚀的换热器管束的外观和SEM、EDS进行检测,充分掌握换热器管束发生腐蚀的主要原因;基于上述检测结果,通过在换热器管束表面电镀Ni-P合金和将软化处理后的地下水更换为循环冷却水的方式达到防腐目的。

洛阳隆惠石化工程有限公司河南省洛阳市 471000摘要:为解决换热器管束在实际应用中腐蚀严重导致设备使用性能降低的问题,在对换热器管束腐蚀及其防护机理研究的基础上,通过制定检测方案对已腐蚀的换热器管束的外观和SEM、EDS进行检测,充分掌握换热器管束发生腐蚀的主要原因;基于上述检测结果,通过在换热器管束表面电镀Ni-P合金和将软化处理后的地下水更换为循环冷却水的方式达到防腐目的。

关键词:换热器;管束腐蚀电镀;Ni-P合金;循环冷却;水生锈换热器的腐蚀泄漏失效是换热设备失效的主要形式,换热器失效不仅产生较大的设备损失,同时造成的生产损失和安全损失更是巨大。

本文列举换热器的应力腐蚀、甲醇腐蚀、垢下腐蚀等几种常见的换热器腐蚀形式,结合换热器检修维护经验,对换热器常见的腐蚀现象、腐蚀原因、腐蚀监测、防腐蚀措施进行研究。

以助于延长换热器的使用寿命,实现设备投资收益最大化。

1换热器管束腐蚀及防护理论研究1.1概述换热器管束腐蚀的本质为金属腐蚀。

金属腐蚀分为三个阶段,第一阶段在金属表面发生腐蚀,部分腐蚀介质从表面渗透进入金属内部;第二阶段腐蚀介质与金属基体发生作用,以电化学反应、化学反应或者物理溶解为主;第三阶段为金属基体溶解于腐蚀介质中,使得金属被腐蚀位置厚度变薄。

在上述金属三个阶段的腐蚀中,第二阶段的腐蚀尤为关键,实现对第二阶段的腐蚀抑制可在很大程度上实现对腐蚀的防护。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施酸性水汽提换热器是化工、石油、电力等领域常见的设备之一,常常用于加热或冷却腐蚀性介质,如酸性水蒸气、酸性溶液等。

在长时间的使用过程中,其管束会发生腐蚀失效,导致设备性能下降或失效。

本文将介绍酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的分析及预防措施。

1. 腐蚀机理(1)酸性腐蚀在腐蚀性介质中,金属表面的氧化物被酸性介质中的离子还原成金属离子,并与酸性介质中的氧化物结合生成相应的盐类,通常为氢氧化物盐或氯化物盐。

这种腐蚀会逐渐腐蚀金属器件表面,导致管束失效。

(2)微生物腐蚀在水质较差的环境中,微生物可生长繁殖,而某些微生物在生长过程中会产生一些酶、有机酸等物质,使得环境形成了酸性体系,这些物质可对金属表面进行腐蚀。

此外,一些微生物会在金属表面形成特殊结构的腐蚀区,这些结构对金属表面进行了更强的腐蚀作用,导致管束失效。

2. 影响因素酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的影响因素主要有以下几个方面:(1)介质性质:介质的PH值、温度、含盐量、氧含量等。

(2)金属材质:金属的种类、表面处理方式、属于的材质族等。

(3)使用条件:使用时间、流速、流动状态、管束结构等。

1. 选择合适的金属材质在选择金属材质时,应根据介质的性质和设备使用条件选择合适的材质。

对于强腐蚀性介质,应选择能够耐受高温、高压和强酸碱的材质,如不锈钢、钛合金等。

此外,还可以考虑通过金属镀层或合金化处理等措施,提高金属的耐腐蚀性能。

2. 加强防护措施为了减轻管束的腐蚀,可以在金属表面覆盖一层抗腐蚀涂层,如橡胶、陶瓷、玻璃等。

此外,还可以在介质中加入缓蚀剂或加强水处理系统的运行和维护,保证水质的良好。

3. 设计合理的管束结构在设计管束结构时,应尽量减少管道的拐角,避免死角的出现,提高管束的清洗效率。

此外,还应添加防腐蚀装置,如阴极保护、降低水质pH值等。

4. 定期检测和维护管束为了保证酸性水汽提换热器的正常运行,应定期检查管束的状态,如管道的腐蚀、管内结垢等情况。

S Zorb装置换热器管束腐蚀情况分析

S Zorb装置换热器管束腐蚀情况分析

S Zorb装置换热器管束腐蚀情况分析S Zorb装置是一种用于去除燃料油或其他石油产品中的硫化物的关键设备。

在S Zorb 装置中,换热器管束是一个重要的部件,它负责将高温烟气中的热量传递给吸收剂,从而实现硫化物的去除。

由于操作条件的特殊性,换热器管束容易受到腐蚀的影响,影响装置的正常运行。

本文将分析S Zorb装置换热器管束腐蚀情况,并探讨可能的原因和解决方案。

1. 腐蚀类型S Zorb装置换热器管束主要受到腐蚀类型包括:硫化物腐蚀、氯化物腐蚀和高温烟气腐蚀。

硫化物腐蚀是最为严重的一种腐蚀类型,因为在S Zorb装置中,硫化物含量较高的烟气经过换热器管束,容易与金属表面发生化学反应,导致腐蚀加剧。

氯化物腐蚀和高温烟气腐蚀也是造成换热器管束腐蚀的重要原因。

2. 腐蚀情况换热器管束的腐蚀情况主要表现为管束表面出现锈斑、腐蚀孔洞以及管束材料失效等现象。

随着腐蚀的逐渐加剧,管束的热传导性能下降,影响了S Zorb装置的正常运行。

必须对腐蚀情况进行及时分析和处理。

二、腐蚀原因分析1. 操作条件S Zorb装置的操作条件对换热器管束的腐蚀具有重要影响。

特别是在高温、高压和高含硫量的烟气环境下,换热器管束容易受到硫化物的侵蚀。

氯化物的存在也会加速腐蚀的发生。

要降低腐蚀的风险,需要对操作条件进行合理调控。

2. 材料选择换热器管束的材料选择是影响腐蚀状况的重要因素。

一般来说,采用耐腐蚀性能较好的材料,如不锈钢、合金钢等,可以减少腐蚀的发生。

根据操作环境的特点,还可以采用表面涂层或增加防护层等技术手段,提高管束的抗腐蚀能力。

3. 清洁维护定期清洗和维护换热器管束是减少腐蚀的重要手段。

通过定期清除管束表面的积垢、降低烟气中的杂质含量,可以有效减缓腐蚀的速度。

对于已经发生腐蚀的管束,及时进行修复和更换也是保持装置正常运行的关键。

三、腐蚀防护措施1. 腐蚀监测建立定期的腐蚀监测机制,对换热器管束进行定期检查和腐蚀评估,可以及时发现腐蚀问题并采取相应的处理措施。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施酸性水汽是工业设备中常见的有害气体之一,在许多工业生产过程中都不能避免地产生。

它具有强酸性、腐蚀性极强的特点,对设备的材料和系统的运行状况都会带来不良的影响。

酸性水汽对于热交换器来说尤为危险,它会导致热交换器材料的腐蚀失效,破坏设备性能,甚至引发严重的安全事故。

因此,如何有效预防和应对酸性水汽对热交换器的腐蚀失效,是一个必须高度重视的问题。

一、酸性水汽对热交换器的腐蚀失效原因1、酸性水汽的腐蚀作用酸性水汽的腐蚀作用是以腐蚀速率为主要特征的,主要与水汽对金属的直接反应有关。

在酸性水汽的存在下,金属表面因得到低氧化物的存在,不但表面出现了薄的氧化层,并且使原来属于充分空气处于原始态的表面金属得到了氧化,生成了相应的氧化层,产生了电化学极化。

热交换器的管束是酸性水汽腐蚀的一个关键部位,其腐蚀主要表现为管束表面锈蚀、穿孔和缩小等情况。

这主要是由于酸性水汽中的氢离子和氯离子具有极强的腐蚀性,易于直接作用于热交换器管道表面,导致热交换器管道快速腐蚀失效。

1、热交换器的材料选择应根据工作条件实际情况,选择耐腐蚀性好、抗酸性水汽能力强的材料,如钛、不锈钢、合金钢等。

在选择热交换器材料时还应考虑到其低温韧性、耐加工性等一系列性能指标。

2、使用降酸剂在热交换器中添加降酸剂,可有效降低酸性水汽中的酸度,减少其对热交换器的腐蚀作用。

其中,一种常用的降酸剂是碳酸钠,可将水中的氢离子中和成水和碳酸根离子,从而达到降低酸度的效果。

3、防止凝结水积聚在使用热交换器时,应采取措施避免凝结水在管束内积聚。

一方面可以通过调节热交换器进出水温度的差值控制凝结水的产生量,另一方面可以通过增加管束数量、改善管束结构和优化水流动方式等措施减少凝结水的积聚。

4、热交换器的维护保养定期对热交换器进行维护保养,将其保持清洁,移除管束中的杂质和污垢,是预防酸性水汽对热交换器腐蚀失效的重要措施。

此外,还应避免热交换器在长时间不运行的情况下过度腐蚀,因此需要定期运行热交换器,以保证其正常的工作状态。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施1. 腐蚀机理酸性水汽提换热器在工作过程中,受到高温、高压、酸性气体的影响,容易产生腐蚀。

酸性气体对管束表面金属的电化学反应是导致管束腐蚀的主要机理之一。

在高温高压下,管束表面易形成缺陷,从而加剧了管束的腐蚀程度。

2. 腐蚀失效形式酸性水汽提换热器管束的腐蚀失效形式主要包括普通腐蚀、点蚀腐蚀、应力腐蚀裂纹和铬迁移等。

普通腐蚀是指管束表面均匀腐蚀,导致金属厚度减薄;点蚀腐蚀则是局部腐蚀引起管束表面出现小孔隙和凹痕;应力腐蚀裂纹是在受到应力的作用下,管束表面形成裂纹;铬迁移则是由于管束材料中的铬在高温高压下向金属表面迁移,导致金属变脆并且易于腐蚀。

3. 腐蚀失效影响酸性水汽提换热器管束腐蚀失效会导致管束表面金属物质的丧失,进而会影响管束的热传导性能和机械强度,严重时还会引起管束的破裂和泄漏,对生产和环境安全造成严重威胁。

二、预防措施1. 材料选择为了提高酸性水汽提换热器管束的抗腐蚀能力,应选择耐腐蚀材料,如不锈钢、镍合金等。

这些材料具有较强的耐腐蚀性能,能够有效抵抗酸性气体和高温高压环境的侵蚀。

2. 表面保护对于已经选择的管束材料,需要在其表面进行保护处理,形成一层保护膜,以减缓管束的腐蚀速度。

可以采用防腐漆涂层、热浸镀锌、镀层阳极保护等方式进行表面保护。

3. 温度和压力控制合理控制酸性水汽提换热器的工作温度和压力,可以有效减少管束的金属表面缺陷形成,避免或减缓管束腐蚀失效。

4. 定期维护检查定期对酸性水汽提换热器进行维护检查,及时发现管束腐蚀和损伤情况,可以采取相应的修复措施,以延长管束的使用寿命。

5. 禁止使用腐蚀性物质在酸性水汽提换热器的使用过程中,应禁止使用对管束具有腐蚀作用的物质,以减少管束的腐蚀失效风险。

6. 管束防腐蚀设计对于在酸性水汽提换热器中使用的管束,在设计阶段就应考虑到腐蚀失效的问题,进行合理的防腐蚀设计,如设置保护层、引入防腐蚀设备等。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施【摘要】本文针对酸性水汽提换热器管束腐蚀失效进行了深入分析及预防措施探讨。

首先介绍了背景和问题,指出该问题对设备运行安全和稳定性的重要性。

随后,详细分析了酸性水汽对管束的腐蚀原因,包括化学反应和流体动力学因素。

针对这些原因,提出了预防措施,包括材料选用、防护涂层的应用以及定期检测维护的重要性。

最后总结分析了这些措施的有效性,并展望未来可能的研究方向。

建议在实际运行中严格遵循预防措施,以降低腐蚀失效风险,确保设备的长期运行和安全性。

【关键词】关键词:酸性水汽,提换热器,管束腐蚀,失效分析,预防措施,材料选用,防护涂层,定期检测,维护,总结分析,展望未来,结论建议1. 引言1.1 背景介绍:酸性水汽提换热器管束腐蚀失效是工业生产中常见的问题之一,其造成的设备损坏和生产停滞给企业带来了巨大的经济损失。

酸性水汽在提换热器管束中长时间运行会导致管束金属腐蚀,进而影响提换热效果,甚至造成设备失效。

对于酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的分析和预防措施显得尤为重要。

针对这一问题,本文将通过对酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的原因进行深入分析,探讨可能的预防措施,以期为相关行业提供有效的解决方案。

通过对酸性水汽的特性、管束材料的选择、防护涂层的应用以及定期检测维护等措施的探讨,提出可行的预防措施,从而有效降低酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的风险,保障设备的正常运行和生产效率。

本文旨在深入探讨酸性水汽提换热器管束腐蚀失效问题,为相关行业提供实用的参考指南,提高设备的可靠性和安全性,促进生产效率的提升,实现企业可持续发展的目标。

1.2 问题提出酸性水汽提换热器管束腐蚀失效是工业生产过程中常见的问题,会严重影响设备的运行效率和安全性。

问题的提出主要包括以下几个方面:酸性水汽中的腐蚀物质会与管束材料发生化学反应,导致管束的腐蚀和磨损;管束腐蚀失效还可能导致设备的泄漏和故障,给设备运行和生产带来严重的影响;管束腐蚀失效也会增加设备的维护成本和能源消耗,影响企业的经济效益。

焦化装置分馏塔顶循换热器管束腐蚀原因分析及应对措施

焦化装置分馏塔顶循换热器管束腐蚀原因分析及应对措施

物较 多 的部 位腐 蚀 得 较严 重 , 形 成 较 明显 的腐 并
蚀坑 , 图 3 见 。外表 面同样 有 较多 腐 蚀坑 , 腐 蚀 但 坑较 浅 , 分布较 均匀 。 且
质均 为 1 号 钢¨ , 规格 为 1 mm×2mm。 O 1其 ] 9
1 换 热器 管束腐 蚀泄 漏情况 打开换 热器后 发现 管板表 面及换 热管 外表 面
机械工程师。
Emalg o jns e g 1 3 c m i: a .u h n @ 6 . o
圆形 , 外 表 面有 腐 蚀产 物 沉 积 。在 泄 漏 处截 取 管
长约 1 0mm 管段 , 0 将其 沿纵 向剖开 , 观察 发现泄 漏 部位 的 内孔 远 比外 孔 要 大 , 明泄 漏 孔 是 由 内 说
和设 备 主要参 数与 H一 相 比 , 略有 区别 。 6 也
收 稿 日期 :0 1O _9 修 改稿 收 到 日期 :0 10 —9 2 1 一 l2 ; 2 1 62 。
作者简介 : 高俊 生 , ,1 8 男 9 1年 毕 业 于 大 庆 石 化 总 厂 职 工 大 学 化 工 机 械 专业 ;9 7年 毕 业 于 黑 龙 江 大 学 行 政 管 理 专 业 。 19 现 在 炼 油 厂 焦 化车 间从 事 设 备 管 理 工 作 , 发 表 论 文 9篇 , 已
腐 蚀 不 明显 , 管 内存 有 石 头 等杂 物 。清 洗 管 内 但
试 压堵 漏后 回装 。水 压 试 验 后 A 台管 束 未 发 生
泄漏 , B台管束 充水 后 即发 现泄 漏 2根 , 打压 后共
堵管 1 4根 。为进 一步分 析泄漏 原 因 , 对管 程和壳
( 管 外 侧 a ) ( 管 内侧 h )

换热器腐蚀及防护分析

换热器腐蚀及防护分析
二是采用超声波清洗技术。超声波清洗是利用超声波在液体中产生每秒数十万次振动形成空化作用将液体振碎成大量微小气泡,这些气泡在连续波的作用下反复收缩膨胀并互相碰撞后产生约100个大气压的强大冲击力,从而使被清洗物上的污垢被乳化、分散、脱离达到清洗的目的。由于超声波的作用是发生在整个液体内部,被清洗物只能与液体接触的表面都能被彻底清洗干净,特别适合用清洗形状复杂夹缝多,不能用硬物洗擦的光洁或脆弱的物件,因此用超声波清洗速度快,质量好。
2)对现场的阀门,尤其是使用时间较长且只能在检修期间可以更换的阀门,全部进行了更换。同时针对不同的介质,选择了不同材质及不同类型的阀门。
4.结论:
从上面的分析可以看出,我们应采取以下几种措施:
1)加强对水冷换热器的监护,做好更新部分换热器的准备。
2)加强对现场阀门的管理。
3)加强不同类型阀门的操作规范。
阀门带病运行严重:
阀门主要用来接通或截断管路中的介质,对阀门的操作,是现场操作的主要内容。然而,一般来说,阀门并不象设备那样受到重视。
一般来说,阀门主要存在以下几种问题:
故障现象
故障原因
故障处理
外漏
1.填料函没压紧
2.金属密封环没压紧或损坏
1.压紧填料函或增加填料数量
2.平衡紧固法兰螺母或更换金属密封环
在处理中可以看出现场的相当一部分阀门(尤其是蝶阀)存在着不同程度的问题。
目前现场使用的阀门,有相当一部分分为开车时安装的,使用时间超过10年,因此,在现场操作中出现了很多问题,如U-FB105B出口阀,E-FF402B物料进口阀的故障等,说明了阀门问题的严重性。
3.处理过程及措施:
1)由于条件的限制,检修期间对水冷换热器内漏的换热管进行了堵塞。
专题名称:换热器腐蚀及防护分析

换热器管束腐蚀案例分析及预防

换热器管束腐蚀案例分析及预防

换热器管束腐蚀案例分析及预防作者:李雷磊来源:《科技风》2019年第31期摘;要:换热器属于化工装置中重要设备之一。

换热器管束因为壁厚薄的特点容易发生泄露,在设计换热器时有效的规避腐蚀因素,最大限度保障换热器长期正常使用是非常具有现实意义的。

本文从一个具体案例进行分析,对管束设计需要考虑的因素进行阐述。

关键词:换热器;管束;防腐蚀管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。

换热器是化工装置中重要的设备之一。

换热器工作原理是由管壳程中两种不同介质再在换热管壁两侧进行流动,达到动态平衡来起到冷热介质热量交换的作用。

常用的换热管尺寸为Φ19x2和Φ25x2.5。

常规化工设备,碳钢设备腐蚀量取2mm到2.5mm,设备壁厚最薄取8mm,所以与其他化工设备相比较换热管的壁厚特别薄,容易进行产生腐蚀穿透的现象。

一旦换热管发生腐蚀穿透现象,换热器中压力高侧介质会流入压力低侧介质,破坏压力平衡,物料平衡和温度平衡状态。

介质泄露会引发下游物料被掺混、催化剂中毒、计划外停产检修的事故。

对于泄露的管束,一般无法进行更换,通常采用的维修方法为通过对壳程打压的方式找出泄露的换热管,将泄露的换热管两端用管堵堵住。

堵住以后此换热管封闭,换热器面积会减小。

当换热器管热面积小到无法满足换热性能要求,则需要更换换热器。

案例:神华系统某工厂甲醇-凝结水换热器1190-E1102A/B管束与管板自2017年4月份以来连续泄漏5次,泄漏频率明显提高,严重制约生产,烯烃中心申请质量技术部委托设计院,对此换热器的材质和工况进行重新核准,核准此管板和管束材质能否长期满足此工况运行,如果材质比较低,请给出升级后的材质建议,便于中心立刻上报采购计划,解决换热器泄漏的难题。

一、换热器目前的运行工况管程:介质凝结水,出入口工作温度120/162℃,工作压力0.3MPa。

轻柴油换热器腐蚀原因分析及防范措施

轻柴油换热器腐蚀原因分析及防范措施

2010年 第4期Pipe line Techn i q ue and Equipm ent2010 No 4收稿日期:2009-10-14 收修改稿日期:2010-03-07轻柴油换热器腐蚀原因分析及防范措施郑新兵(中国石油大庆石化分公司炼油厂,黑龙江大庆 163711)摘要:某厂重油催化裂化装置轻柴油换热器管束使用5年后发生严重腐蚀,管束外壁腐蚀严重,多处腐蚀穿孔。

通过调查分析,原因是轻柴油中含有少量H 2S 、HC l 和H 2O,形成了H C l H 2S H 2O 腐蚀环境,特别是低温部由于有液态水存在,腐蚀严重。

通过多个方案对比,提出了采用碳钢管束渗铝技术,即节约制造费用,又提高了管束抗腐蚀性能,延长了设备运行周期。

关键词:换热器;轻柴油;渗铝;腐蚀中图分类号:TE98 文献标识码:B 文章编号:1004-9614(2010)04-0047-02Corrosion of the L i ght D ieselH eat Exchanger and Protecti ve M easureZHENG X i n b i n g(R efi n ery of D aq i ng Petroche m ical Branch ,CNPC ,Daq i ng 163711,China)Abstrac t :The light d iesel heat exchanger o f FCC un it i n the com pany has expe rienced corro si on leakages only 5years .The ex ternal w all o f hea t ex changer t ubes is wo rst .T he i nvesti g ati on and analysis of it leads to a conclusi on t hat t he leakages we re caused by t he co m prehensi ve corro si on o fH 2S H C l H 2O.T hrough contrasts ,bet w een m any plans ,an a l u m i n i zed heat exchang er is much m ore superior in resisting corro si on to ca rbon stee.l T he app licati on o f the a l u m i n i zed heat exchang er can effecti ve l y prevent the corrosi on and ex tens i on equ i p m ent renew al cyc l e .K ey word s :heat exchanger ;li ght d i ese ;l a l um i n ized ;corros i on1 换热器基本情况某厂重油催化裂化装置的轻柴油换热器E207,管程为轻柴油(入口温度225 ,出口温度176 ),壳程也为轻柴油(入口温度48 ,出口温度150 )。

某重油催化裂化装置分馏塔顶换热器腐蚀问题分析及应对措施

某重油催化裂化装置分馏塔顶换热器腐蚀问题分析及应对措施

某重油催化裂化装置分馏塔顶换热器腐蚀问题分析及应对措施摘要:某石化公司重油催化裂化装置分馏塔顶循环换热器,因发生严重腐蚀导致频繁泄漏,严重影响了装置运行安全与生产效益,因此,必须及时采取恰当的措施解决。

为此,通过采集换热器上腐蚀泄漏部位的换热管,通过宏观检查、扫描电镜微观检查、金相分析检测、x射线衍射分析等手段,分析了导致装置分馏塔顶换热器腐蚀的主要原因,并提出了针对性的腐蚀控制对策。

关键词:催化裂化装置;分馏塔顶换热器;腐蚀泄漏0前言在某石化公司重油催化裂化装置,分馏塔顶循环换热器管束腐蚀严重,导致频繁发生泄漏,曾多次采取堵管处理,甚至更换新管束的措施,腐蚀泄漏问题仍然时而发生,给装置生产平稳运行带来很大影响。

因此,找出导致腐蚀的主要原因并及时采取措施应对对于确保装置安全稳定运行至关重要。

1 换热器的工艺流程及设备参数1.1 换热器所在位置的工艺流程图1 顶循环换热器工艺流程示意上图1为换热器所在位置的工艺流程示意图。

重油催化裂化装置分馏塔的顶循环回流用回流泵从分馏塔第29层抽出,首先进顶循换热器换热,最后进顶循空冷器冷却,再返回分馏塔第32层塔盘。

1.2设备基本参数下表1为顶循环换热器的设备基本参数。

换热器管程介质为换热水,壳程介质为汽油及少量冷凝水,管束材质为碳钢表面渗铝,壳体材质为16MnR。

表1换热器设备基本参数2 换热器管束腐蚀失效原因分析方法从换热器腐蚀严重的管束切割一段,进行失效分析采用的失效分析力法如下。

2.1管束表面腐蚀坑深度测量用电子游标卡尺对管束表面的腐蚀坑深度进行测量。

2.2管束金相组织观察采用金相显微镜进行金相组织观察。

2.3管束表面形貌观察与腐蚀产物分析用数码相机拍摄管束的内外表面,并用扫描电子显微镜(sEM)观察其表面微观形貌;用能谱仪(EDs)分析管束表面腐蚀产物的成分。

2.4管束表面清洗用铲子将管束表面坚实、高低不平的腐蚀产物去除,再采用除锈液(500 mL 盐酸+500 mL去离子水+3.5 g六次甲基四胺)将剩余的腐蚀产物去除,并用sEM 观察管束表面腐蚀形貌。

冷却水换热器腐蚀泄漏分析及防护

冷却水换热器腐蚀泄漏分析及防护

于滞 流状 态 ,这 样 就构 成 了闭 塞 电池 。闭塞 区 内
由于腐 蚀产 物 的阻 挡 ,水 中的溶 解 氧 很 难 到
处 于盐 酸环境 ,加快 了垢 下金 属 的溶解 速度 ,垢 外 达腐蚀 产 物层下 的腐 蚀 环 境 中 ,导致 该 腐 蚀 环 境
氧 的还原 速度 也增 加 ,使 外部 表面 得到 阴极保 护 , 中缺 氧 。而其周 围溶 液 中富氧使 腐蚀 产 物层 下 区 而加 速 了垢下 金属 的不 断溶解 。垢 下金 属离 子进 域成 为 阳极 ,其周 围成 为 阴极 ,使 腐 蚀继 续 进 行 ,
成 氧浓 差 电池 。氧 的还 原反 应开 始在垢 外 继续进 化反 应 ,金 属 被腐 蚀 ,氧作 为 阴极 发 生还 原 反 应 ,
行 ,垢 下 只 发 生 阳 极 反 应 ,金 属 不 断 溶 解 生 成 反应 过程 如下 :
Fe¨ , 出现过剩 的正 电荷 ,为 了保 持 电 中性 ,垢 外 氯 离 子迁移 到 垢 下 ,与 金属 离 子 形 成 FeC1 ,并 发
一 步过剩又促使 cl一的迁入 ,形成 FeC1 。水解后 腐蚀 产物 层越 积 越 厚 ,形 成 鼓 包 。这 在水 冷 器 腐
形 成盐 酸 ,使垢 下 酸性溶 液浓 度增 加 ,加 速 了金属 蚀检查 时经常 见到 ,铲破 鼓包 ,下 面有 明显 的腐蚀 的不断 腐蚀 。如 此 循 环 ,便 形 成 了垢 下 腐 蚀 发展 坑 。铁锈 的生 成过 程如下 :
FeC12+2H20—}Fe(OH)2+2H +2C1一
与温 度也有 一 定 的关 系 ,工 艺 水 侧 温 度 高 于 100
盐 酸 的腐 蚀性 很强 ,能溶 解 多种金 属及合 金 。

换热器管板腐蚀严重,三大案例教你怎么防腐

换热器管板腐蚀严重,三大案例教你怎么防腐

换热器管板腐蚀严重,三大案例教你怎么防腐列管式换热器是目前化工及其他行业生产上应用最广的一种换热器。

它主要由壳体、管板、换热管、管箱、折流挡板等组成。

所需材质可分别采用普通碳钢、紫铜、不锈钢及特殊材质制作。

在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入在管内流动,从封头另一端的出口管流出,这称之管程;另一种流体由壳体接管进入,从壳体上的另一接管处流出,这称为壳程。

一、腐蚀原因分析列管式换热器的腐蚀形式基本有两种:电化学腐蚀和化学腐蚀。

列管式换热器在制作时,管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊,焊缝形状存在不同程度的缺陷,如凹陷、气孔、夹渣等,焊缝应力的分布也不均匀。

使用时管板部分一般与工业冷却水接触,而工业冷却水中的杂质、盐类、气体、微生物都会构成对管板和焊缝的腐蚀。

这就是我们常说的电化学腐蚀。

研究表明,工业水无论是淡水还是海水,都会有各种离子和溶解的氧气,其中氯离子和氧的浓度变化,对金属的腐蚀形状起重要作用。

另外,金属结构的复杂程度也会影响腐蚀形态。

因此,管板与列管焊缝的腐蚀以孔蚀和缝隙腐蚀为主。

从外观看,管板表面会有许多腐蚀产物和积沉物,分布着大小不等的凹坑。

以海水为介质时,还会产生电偶腐蚀。

化学腐蚀就是介质的腐蚀,换热器管板接触各种各样的化学介质,就会受到化学介质的腐蚀。

另外,换热器管板还会与换热管之间产生一定的双金属腐蚀。

一些管板还长期处于腐蚀介质的冲蚀中。

尤其是固定管板换热器, 还有温差应力, 管板与换热管联接处极易泄漏,导致换热器失效。

综上所述,影响换热器管板腐蚀的主要因素有:(1)介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。

碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀最严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;(2)杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;(3)温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;(4)ph值:一般ph值越小,金属的腐蚀越大;(5)流速:多数情况下流速越大,腐蚀也越大。

换热器管束腐蚀案例分析及预防

换热器管束腐蚀案例分析及预防

换热器管束腐蚀案例分析及预防摘要:管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。

换热器是化工装置中重要的设备之一。

换热器工作原理是由管壳程中两种不同介质再在换热管壁两侧进行流动,达到动态平衡来起到冷热介质热量交换的作用。

常用的换热管尺寸为Φ19x2和Φ25x2.5。

常规化工设备,碳钢设备腐蚀量取2mm到2.5mm,设备壁厚最薄取8mm,所以与其他化工设备相比较换热管的壁厚特别薄,容易进行产生腐蚀穿透的现象。

一旦换热管发生腐蚀穿透现象,换热器中压力高侧介质会流入压力低侧介质,破坏压力平衡,物料平衡和温度平衡状态。

介质泄露会引发下游物料被掺混、催化剂中毒、计划外停产检修的事故。

对于泄露的管束,一般无法进行更换,通常采用的维修方法为通过对壳程打压的方式找出泄露的换热管,将泄露的换热管两端用管堵堵住。

堵住以后此换热管封闭,换热器面积会减小。

当换热器管热面积小到无法满足换热性能要求,则需要更换换热器。

文章以某工厂为例,对其换热器管束腐蚀情况进行了详细的分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词:换热器;管束;防腐蚀引言:合理设置换热器结构,规避不必要的腐蚀,决定着化工生产装置长期稳定的运行及安全的生产。

换热器作为化工生产装置中重要部分,对换热器结构设计提出了特殊的要求。

设计人员需要储备扎实的基础知识和丰富的工程经验,设计前充分考虑各种影响因素,设计出满足长期运行的换热器设备。

1.换热器目前的运行工况某工厂甲醇-凝结水换热器1190-E1102A/B管束与管板自2017年4月份以来连续泄漏5次,泄漏频率明显提高,严重制约生产,烯烃中心申请质量技术部委托设计院,对此换热器的材质和工况进行重新核准,核准此管板和管束材质能否长期满足此工况运行,如果材质比较低,请给出升级后的材质建议,便于中心立刻上报采购计划,解决换热器泄漏的难题。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施一、引言酸性水汽提换热器是一种常用于化工、电力、冶金、石化等行业的设备,主要用于将水汽提取和换热。

由于工作环境的酸性特点,容易导致管束腐蚀失效,影响设备正常运行。

对于酸性水汽提换热器的管束腐蚀失效进行分析并提出预防措施,对于确保设备的安全运行和延长设备的使用寿命具有重要意义。

二、酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析2.1 腐蚀形式酸性水汽提换热器管束腐蚀失效主要表现为普通腐蚀、点蚀腐蚀和应力腐蚀。

普通腐蚀是指金属在酸性环境中受到化学侵蚀,表面逐渐产生腐蚀坑;点蚀腐蚀则是金属表面出现局部腐蚀窝坑;应力腐蚀是指金属在受到应力和腐蚀性介质的共同作用下产生的腐蚀失效现象。

2.2 腐蚀原因酸性水汽提换热器管束腐蚀失效的原因主要包括介质腐蚀性强、操作温度高、水汽中含氧量高、管束材质选择不当等。

酸性介质具有较强的腐蚀性,易侵蚀金属材料;高温会加剧腐蚀速度;水汽中含氧量高会加速金属氧化腐蚀;若管束材质选择不当,也会导致腐蚀失效。

2.3 腐蚀影响酸性水汽提换热器管束腐蚀失效会导致设备的腐蚀加重、壁厚减薄、器件性能下降、甚至泄漏和破裂等安全隐患,影响设备的正常运行。

对于一些对流体纯净度要求较高的工艺,管束腐蚀失效将对产品质量产生负面影响。

三、酸性水汽提换热器管束腐蚀失效预防措施3.1 材料选用在设计酸性水汽提换热器时,应根据介质腐蚀性质、操作温度等因素选择耐腐蚀的管束材料。

常用的耐腐蚀材料包括不锈钢、钛合金、镍基合金等,这些材料具有较强的耐腐蚀性能,适合用于酸性水汽提换热器的管束制造。

3.2 表面处理为了增强管束材料的耐腐蚀性能,可以采取表面处理措施,如镀层或涂层。

镀层可以采用镍、铬等金属的电镀或热浸镀等方法,形成一层保护性的涂层,降低介质对金属的腐蚀侵蚀。

3.3 设备操作在设备运行过程中,应严格控制操作参数,如温度、压力、介质流速等,避免过高的操作参数加剧管束腐蚀失效。

3.4 定期检测对于运行中的酸性水汽提换热器,需要定期进行检测和维护,对设备的腐蚀情况进行监测评估,及时发现问题,采取相应的维修和保养措施,确保设备的安全运行。

S Zorb装置换热器管束腐蚀情况分析

S Zorb装置换热器管束腐蚀情况分析

S Zorb装置换热器管束腐蚀情况分析
S Zorb装置换热器是一种常见的热交换设备,主要用于油气加工工艺中的蒸汽与油品的换热过程。

换热器管束腐蚀问题对设备的安全运行和工艺效果有着重要影响。

本文将对
S Zorb装置换热器管束腐蚀情况进行分析。

S Zorb装置换热器在运行过程中会受到多种因素的影响,包括流体性质、流速、温度、压力、腐蚀性物质等。

这些因素可能对换热器管束的表面产生不同程度的腐蚀作用。

根据S Zorb装置换热器的工作原理,蒸汽与油品在换热器管束内进行接触传热过程。

在这个过程中,蒸汽中可能含有酸性物质、相变盐等腐蚀性成分,这些物质与管束表面接
触后,会引起管束表面的腐蚀损伤。

油品中可能还含有硫、氯等有害元素,这些元素也会
对管束表面产生腐蚀作用。

腐蚀问题除了与流体成分相关外,还与换热器管束的材料选择有关。

通常情况下,换
热器管束常采用不锈钢材料,如316L不锈钢,这种材料具有较好的耐腐蚀性能。

但在某些特殊情况下,如极端高温、高压等工况下,不锈钢材料也可能会出现腐蚀问题。

S Zorb装置换热器的腐蚀情况需要通过现场检测和实验分析来进行评估。

常见的方法包括腐蚀率的测定、腐蚀产物的分析、热力学模拟等。

通过对换热器管束的腐蚀情况进行
综合分析,可以采取相应的措施,如增加防腐层、定期清洗管束、选择更耐腐蚀的材料等,以延长装置的使用寿命、提高工艺效果。

S Zorb装置换热器管束腐蚀是一个复杂的问题,受到多种因素的综合影响。

对腐蚀情况进行分析和评估,并采取相应的措施,是保证装置安全运行和提高工艺效果的关键。

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施

酸性水汽提换热器管束腐蚀失效分析及预防措施摘要:在酸性水汽提装置里,若是发生腐蚀现象就会蔓延整个流程,而且会更为严重。

加氢酸性水是一种多元水溶液,含有硫化氢、氨氮、酚类等物质,在酸性水汽提换热器管束运行期间极易出现腐蚀失效问题。

本文就加氢酸性水是一种多元水溶液,含有硫化氢、氨氮、酚类等物质,在酸性水汽提换热器管束运行期间极易出现腐蚀失效问题展开探讨。

关键词:酸性水;换热器管束;腐蚀失效引言在酸性水汽提装置的分析过程中,要积极地采取有效防腐措施,通过监测手段、防腐工艺以及防腐材料等。

尤其要重视防腐技术的采用,对于技术人员来说要加强防腐技术的研究,做好相关检测装置的防护。

1酸性水汽提换热器管束腐蚀失效原因加氢酸性水汽提塔底换热器管束规格型号为BKU600/1000-2.5-70-3/19-2I,材质为Q245R,介质为蒸汽,操作温度为250.0℃。

壳程规格型号为B=580mm,介质为净化水,材质为Q245R,操作温度为171.0℃。

酸性水汽提塔底换热器管束运行一个周期后芯子实效,导致整个酸性水汽提装置运行不稳定风险大大增加。

本文对该酸性水汽提塔底换热器管束腐蚀失效原因进行了简单分析,具体如下:(1)检查方法。

本次调查主要采用宏观检查、测厚检查、EDX及XRD腐蚀产物元素分析的方式,对该酸性水汽提塔底换热器管束腐蚀部分进行分析。

(2)检查结果。

通过对检查结果进行分析,可得出该酸性水汽塔底提换热器管束内部腐蚀产物元素主要为铁、硫,腐蚀产物为四氧化三铁、八硫化七铁。

通过对腐蚀产物进行分析,可得出该酸性水汽提塔底换热器管束腐蚀失效主要是由于硫化氢气体溶于水后具有较强腐蚀性。

再加上在换热器壳程中高速流体介质的存在,会溶解高硬度区域及相关区域硫化铁保护膜,加速腐蚀反应进行。

2酸性水汽提换热器管束腐蚀预防措施2.1选材根据国内炼厂酸性水汽提装置的材料使用经验,装置主要设备和工艺管线如汽提塔、回流罐、原料缓冲罐以及冷却器、换热器的壳体、管箱等均可使用碳钢材料,对比此装置选材基本合理。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

换热器管束腐蚀案例分析及预防
发表时间:2020-01-18T09:19:09.970Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:盛洁
[导读] 摘要:管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

国核电力规划设计研究院有限公司北京市 1000095
摘要:管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。

换热器是化工装置中重要的设备之一。

换热器工作原理是由管壳程中两种不同介质再在换热管壁两侧进行流动,达到动态平衡来起到冷热介质热量交换的作用。

常用的换热管尺寸为Φ19x2和Φ25x2.5。

常规化工设备,碳钢设备腐蚀量取2mm到2.5mm,设备壁厚最薄取8mm,所以与其他化工设备相比较换热管的壁厚特别薄,容易进行产生腐蚀穿透的现象。

一旦换热管发生腐蚀穿透现象,换热器中压力高侧介质会流入压力低侧介质,破坏压力平衡,物料平衡和温度平衡状态。

介质泄露会引发下游物料被掺混、催化剂中毒、计划外停产检修的事故。

对于泄露的管束,一般无法进行更换,通常采用的维修方法为通过对壳程打压的方式找出泄露的换热管,将泄露的换热管两端用管堵堵住。

堵住以后此换热管封闭,换热器面积会减小。

当换热器管热面积小到无法满足换热性能要求,则需要更换换热器。

文章以某工厂为例,对其换热器管束腐蚀情况进行了详细的分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词:换热器;管束;防腐蚀
引言:合理设置换热器结构,规避不必要的腐蚀,决定着化工生产装置长期稳定的运行及安全的生产。

换热器作为化工生产装置中重要部分,对换热器结构设计提出了特殊的要求。

设计人员需要储备扎实的基础知识和丰富的工程经验,设计前充分考虑各种影响因素,设计出满足长期运行的换热器设备。

1.换热器目前的运行工况
某工厂甲醇-凝结水换热器1190-E1102A/B管束与管板自2017年4月份以来连续泄漏5次,泄漏频率明显提高,严重制约生产,烯烃中心申请质量技术部委托设计院,对此换热器的材质和工况进行重新核准,核准此管板和管束材质能否长期满足此工况运行,如果材质比较低,请给出升级后的材质建议,便于中心立刻上报采购计划,解决换热器泄漏的难题。

管程:介质凝结水,出入口工作温度120/162℃,工作压力0.3MPa。

壳程:介质甲醇,出入口工作温度76/100℃,工作压力0.8MPa。

2.换热器目前材质
规格型号BJS1300-2.5-465-6/25-41,管板材质16MnIII,换热管材质10#钢,每台管束共有1024根换热管,4管程,单台换热面积为467.1平方,上下重叠式安装。

管程介质凝结水,壳程介质甲醇。

3.腐蚀介质的影响
换热器管程介质为加氢反应流出物,管程操作温度为240~260℃,操作压力为3.5MPa,该环境下加氢反应流出物中的腐蚀介质硫化氢、氨、水、氯化氢、氢均呈气相存在,可能对管束造成硫化氢+氢气腐蚀和氢损伤,而管束材质选用了耐硫化氢+氢气腐蚀和氢损伤的0Crr18ni10Ti奥氏体不锈钢,因此,其腐蚀轻微。

腐蚀介质中虽含有氯元素,但其以气相化合物的形式存在,不可能导致管束性氯化物应力腐蚀开裂。

因此,管程腐蚀介质不是导致管束开裂的主要影响因素。

换热器壳程介质为冷低分油,操作温度为144~219℃,操作压力为0.6MPa,该环境下冷低分油中存在液相水,部分腐蚀介质溶于水中形成电化学腐蚀溶液,对换热管造成腐蚀。

该冷凝水ph值为9.12,呈碱性,硫化氢含量较高,氯离子及铁离子含量较低。

碳钢和低合金钢对硫化物应力腐蚀开裂比较敏感,而0Crr18ni10Ti奥氏体不锈钢对氯化物应力腐蚀开裂比较敏感,因此,冷低分油中的腐蚀介质氯化物给换热管的应力腐蚀开裂提供了腐蚀环境。

4.换热器目前泄漏维修状况
自2017年4月至今,共计检修5次。

累计A台堵管70根,B台堵管120根。

其中B台凝结水出口管程已经堵漏1/3,对工艺生产造成重大影响,能耗增加。

案例分析:(1)从腐蚀方面考量:本换热器管壳程介质为凝结水和甲醇,碳钢材质对此介质均有良好内腐蚀性,且从业主拍的换热器截面图片看,管束一侧有较多的管子腐蚀,说明不属于腐蚀导致管子泄露。

如果是因为介质腐蚀导致管子泄露,则会均匀的有泄露换热管存在,不会集中在换热器某一区域。

(2)从冲刷方面考量:本换热器壳程流量为236842kg/h密度741.06~711.25kg/m3入口管为DN300,出口管线为两个DN250。

入口流量ρv2为1193.67kg(m.s2)因为壳程含有0.0015%酸值壳程介质为有腐蚀液体,在流速ρv2>740kg/(m.s2)会产生冲刷腐蚀情况。

本设备壳程一个入口两个出口,入口DN300,出口DN250。

DN300管口流通截面积为0.07065m2,一个出口流通截面积为0.049m2,两个出口流通截面积合计为0.098m2。

在不介质密度影响不大的状态下壳程介质由壳程入口进入换热器,自设备出口流出时,换热器出口截面积大于入口截面积,壳程介质流体流速会更低一些[1]。

如果由于两个出口由于配管等因素,压力降不同会导致在此换热器中壳程介质会发生壳程流体流向压力低侧,即绝大部分壳程流体流向一端出口。

则可能会在壳程出口处出现流速激增,加重冲刷腐蚀现象。

(3)从折流板方面考量:换热器壳体内有折流板以引导壳程流体在壳程中穿行。

因为折流板与壳程流体垂直,且同一块折流板有死区,有缺口,所以在壳程流体冲击情况下会产生振动。

换热管穿过折流板但并没有焊接,所以折流板如果发生振动,会对换热管产生割锯作用。

如果折流板一端振动,振动区域附近换热管均会受此影响。

换热器管束腐蚀预防:在重新设计换热器时,要采取相应
措施规避上述风险。

(1)从换热器结构上采用一进一出方式,防止壳程流体偏向一侧出口。

(2)出入口侧均设置防冲挡板。

以降低出入口流速太大对换热管束的影响。

(3)增加定距管数量,尽量将定距管布置在折流板边缘,增加折流板强度和刚度。

降低折流板对换热管的影响[2]。

结论
简而言之,换热器属于化工装置中重要设备之一。

换热器管束因为壁厚薄的特点容易发生泄露,在设计换热器时有效的规避腐蚀因素,最大限度保障换热器长期正常使用是非常具有现实意义的。

本文从一个具体案例进行分析,对管束设计需要考虑的因素进行了详细的阐述。

参考文献:
[1]钱家麟.管式加热炉:第二版[M].北京:中国石化出版社,2018:520-582.
[2]张铁峰.板式空气预热器在工业炉中的应用[J].化工装备技术,2019,23(1):23-26.。

相关文档
最新文档