循环水换热器内漏原因分析及解决措施

机组 做 功 ， 从 而减 轻脱 碳泵 负荷 ， 降低脱碳 泵 电机
电流 ， 减 少用 电量 。
１ 涡轮 机组 工作 原理
高压 、 高 速 的流体 具有 一定 能量 ， 这 部分 能量 通过 涡 轮机组 转换 为机 械 能 ， 带 动脱 碳泵 运转 ， 减
轻 了脱碳 泵 的负荷 。从 脱碳 塔 出 口流 出的碳 酸丙
烯酯 （ 碳丙） 液（ １ ． ９ ＭＰ ａ ） 直 接 进 入 涡轮 机 ， 高压
气 冷却 器 、 闪蒸 气 冷却 器 和低 压 闪 蒸 气 冷 凝 器 ）
列 管材 质 由碳 钢 更换 为 ３ ０ ４ 。
２ 泄 漏原 因分 析
（ １ ） 换 热 器 列 管 内存 在 较 多 水 垢 ， 降低 了换 热 器 内的水 流速 和 传 热 效 率 ， 并 引起 垢 下 腐 蚀 和
小氮肥
第４ １卷Hale Waihona Puke Baidu
第１ ０期
２ ０ １ ３年 １ ０月
２ ５
３ 脱碳 泵新 增 １套 涡 轮 机 组 ， 利 用 压 差 推 动 涡轮
甚 至新 更换 的不 锈钢换 热 器仅使 用 ２个月 后 即发 生 泄漏 ， 严重 影 响正 常 生产 。为此 ， 更换 了 １ ９台 换 热器 ， 其 中将 ７台换 热 器 （ 常压 塔 冷 凝 器 、 预 塔 冷凝器 、 粗 甲醇 预 热 器 、 压缩 机 防喘振 冷 却 器 、 酸
加 快腐 蚀速 度 。
液体 冲击 叶轮 产 生旋转 力 ， 带动 涡 轮机轴 运转 ， 从
首级 叶轮 出 口流 出 的碳 丙 液经首 级 导 叶导 向后进
入次 级 叶轮人 口 ， 冲击 次级 叶轮 产生 旋转 力 ， 带动
涡轮 机轴 转动 ， 从 次 级 叶轮 出 口出来 的碳 丙 液 经 次级 导 叶导 向后进 入下 一级 叶轮 ， 经 过 ３级转 换 ， 碳 丙 液 的动能 大 部 分 转化 成机 械 能 ， 同 时碳 丙 液 压力 降 至 ０ ． ４ ５ ＭＰ ａ 。碳 丙 液 动 能转 化 成 的机 械
产 并达 产 ， 循环水系统设计循环量 ３ ６ ０ ０ ０ ｍ ／ ｈ ， 共有 １ ０ ５台循 环 水换 热 器 。２ ０ １ ０年 至 ２ ０ １ ２年 系 统 运行 期 间 ， 累计 出现循 环水换 热 器泄漏 ８ ０多 台 次， 循环 水 中 Ｃ Ｏ Ｄ质 量 浓度达 到 ６ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ以上 ，
３ 解决 措施
２ 新 增 涡轮 机组后 液 体工 艺流 程 碳丙 液在 脱碳 塔 内吸 收变换 气 中 的二 氧化 碳 后， 从 底部 出来 ， 经 自动 调节 阀调 节 流量后 进入 涡 轮机 组 ， 通 过 带动 涡轮 机组 转动 卸压 后去 闪蒸槽 ， 闪蒸 出 的碳 丙 液 进 入 常解 再 生 塔 进 行 再 生 ， 再 生
（ １ ） 采用 物 理 清 洗 和 高 压 清 洗 的 方 法 ， 对 原
后 的碳丙 液经 脱 碳 泵加 压 后 进 入 冷 排 冷 却 ， 然 后 进 入 脱碳塔 上 部 吸收变 换气 中的二 氧化碳 。
３ 改 造效 果及 效益 分 析
有 的换热 器进 行 了彻底 清洗 。对 化学 清洗过 的设 备， 酸洗 完之 后及 时用 清水进 行 清洗置换 ； 水 洗干
山 东月 巴 城２ ７ １ ６ ０ ０ 王 士 商 ）
清洗 时 ， 只注 重对换 热 器 的清 洗 ， 而不 注重清 洗之 后 的置 换 ， 特 别 是 酸洗 之后 的 中和 、 清洗 ， 以及 对 清洗 效果 的检 查 。事实 证 明 ， 酸洗 之后不 清洗 ， 对 换热 器 的腐蚀 更严 重 。
２个月 ， 经 分析 为 Ｃ ｌ 一 腐蚀。
（ ４ ） 一般来 说 ， 新 换热 器 投 用之 前 ， 需 要 经过
能， 即高 速运 转 的涡轮 机轴 产生 的转 矩 ， 通 过联 轴 器传 递 给脱碳 泵 ， 使脱 碳泵 负荷 减轻 ， 从 而 降低 电
流， 达到 节 电 目的。
碱洗 、 清洗 、 酸洗 、 中和 、 清洗 、 预膜 （ 如 果 不 能 立 即投 用需 钝化 ） 流程 ， 国宏 公 司缺 少 这 １ 套 流程 。 由于检修 时 间短 ， 系统 检修完 成后 ， 未对 循 环水 系 统进 行 预膜处 理 即投用 ， 加剧 了换 热器 腐蚀 。
（ ３ ） 清 洗 后 的换 热 器 表 面处 于 活 化状 态 ， 容
易遭 受腐蚀 ， 需 要预 膜处 理 。此 次 大修前 ， 制定 了
循 环 水清洗 预 膜方 案 ， 停 车前 循 环 水 投加 杀 菌 剥
简 称 国宏公 司 ） ５ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ甲醇装 置 ２ ０ ０ ７年１ ２月投
（ ２ ） 换 热 器 管 板 表 面 及 列 管 内 存 在 较 多 污
垢， 造成 微生 物腐 蚀 。 （ ３ ） 通 过对 换 热 器 检 查 后 发 现 ： 碳 钢及 不 锈
钢 管板 金属 表 面 上 产 生小 孔 ， 即点 蚀 。将 闪 蒸气
冷却 器 列 管 材 质 更 换 为 ３ ０ ４后 ， 使 用 寿 命 也 仅
净后 ， 随即对 换 热 器进 行 预 膜 或 钝 化处 理 。以往
３ 脱碳 泵新 增 涡 轮 机 组 改 造 后 ， ３ 脱 碳泵 １ ３ 节电３ ８ ４ ０ ｋ Ｗ・ ｈ ， 年可 节 省 电 费约 ４ ７万 元 。该 改 造项 目总投 资约 ３ ５万 元 ， 即１ 年 内就 可 以收 回 全 部投 资 ， 经济 效益 可 观 。 （ 山 东阿斯 德化 工有 限公 司
（ ２ ） 对 投用 前 的新 换热 器 进 行碱 洗 、 清洗 、 酸
洗、 中和 、 清洗 、 预膜 处理 ， 使其 金属 表 面形成 均匀
的金 属钝 化膜 。
循 环 水 换 热 器 内漏 原 因分 析 及 解 决措 施
１ 腐 蚀情 况 山东兖 矿集 团国宏 化 工 有 限责 任 公 司 （ 以下