常減壓裝置換熱器泄漏原因及對策

摘要：本文第一部分對常減壓裝置換熱器泄漏原因進行分析，第二部分提出具有針對性的解決對策，以期能給相關人員提供有益的參考意見。

關鍵詞：常減壓裝置 換熱器 泄露 原因 對策

常減壓裝置在應用中，對于原油的初級加工具有重要的意義。因此在較多的煉油企業，都配置了常減壓裝置。盡管常減壓裝置可以降低生產成本，實現原油的初級加工，然而常減壓裝置換熱器存在著泄漏的問題，不僅損失了較多的生產資源，還影響了生產的連續平穩進行。

1常減壓裝置換熱器泄漏現象

常減壓裝置換熱器泄漏包括內漏以及外部泄漏兩種現象。從泄露的部位來看，一般是殼體泄漏、密封面泄漏和管束泄漏等。在對換熱器進行檢查維修時，發現泄露部分一般是內漏以及密封面泄漏。

1.1內漏

內漏一般包括小浮頭密封面泄漏以及管子穿孔和管板與管子脹焊處泄漏，從而引起管、殼程介質的互串。此外，管子由于磨損、腐蝕以及沖刷，管壁變薄乃至穿孔；密封墊片發生劣化、浮動頭蓋緊固螺栓松動等等問題，也會導致換熱器內漏。根據相關的業內報道，在換熱器進行檢查后，由于選用不適合的密封墊片，或者裝置開始工作時冷凝器用蒸汽吹掃氣密，導致小浮頭的螺栓松動，從而引起內漏。從這些狀況來看，換熱器發生泄漏的主要原因是管子腐蝕，尤以常頂一線油換熱器、減頂一線油換熱器和循環水冷卻器最易發生腐蝕泄漏。

1.2外部泄漏

常減壓裝置換熱器外部泄漏，主要發生在裝置的高溫換熱器的法蘭密封上。例如，管箱管板兩側法蘭密封處和后蓋法蘭密封處以及管、殼程進出口法蘭連接處。泄漏的主要原因有：一是密封墊片選型不對，墊片密封比壓過高或過低；二是密封墊片材質選擇錯誤，不適宜高溫工作；三是墊片安裝存在問題，加偏不對正；四是螺栓選型不對，材質或等級不符合工作環境，在高溫環境下發生蠕變；五是未按規范要求進行熱緊。

2常減壓裝置換熱器泄漏原因

2.1溫度、壓力頻繁的變化

第一，由于溫度、壓力產生的波動幅度相對較大，從而引起較大的局部應力，這些作用力對主體的焊接結構和密封結構產生影響，最終導致泄漏。此外，由于溫度的變化大，緊固螺栓由于受熱膨脹伸長造成密封比壓不足，從而導致泄漏。

第二，在工作中，管板會因腐蝕減薄，并且，由于存在著溫差應力、流體壓力，因此管板表面脹焊處還會產生裂紋或腐蝕穿孔，甚至變形，從而引起換熱器泄漏。此外，管子受到較大的軸向力，會直接導致管板、管子在連接的地方被拉脫。或者由介質內壓力形成的軸向力，也會使墊片和密封面之間的壓緊應力降低，如果壓緊應力降低到一定的限度，就會破壞密封性，導致換熱器泄露。

2.2介質腐蝕

處在管箱端管板以及浮頭端管板的列管堵塞嚴重。從管箱端的管板的側面來看，存在著列管的管口呈現刀口狀態的減薄區域，大約占了15%至20%，這個區域還會擴展到第一道脹口槽。和管箱端的管板側的情況相一致的是管板以及列管兩者相連接的地方。從兩側管板的外表情況觀察，可以利用水壓試驗，證明換熱器出現內漏的部位是處在管口的地方。另外，我們發現盡管鋼圈墊被損壞，但對管箱的分程隔板來說，其減薄量并不是很大，針對這種奇怪的現象，工作者認真地測量了管束換熱管的厚度，結果顯示，管板后面的列管壁，B型管厚度一般在2.2至2.3mm左右，原壁厚為2.5mm，對于使用兩年的換熱管來說，說明列管的年減薄量在0.2到0.3mm之間。

3常減壓裝置換熱器泄漏的對策

3.1選擇質量更優的管束材質

我們可以可根據介質的腐蝕成份不同，管束材質盡可能地選用例如oCr13、13Cr一AL、304、Ti合金等等耐腐蝕的材料，由于其含有鉻、鋁以及鎳等元素，能提高抗腐蝕的能力，因此可以保證換熱器的管束更加耐用。從長遠上來看，選擇這種抗腐蝕的金屬管束材質，在一定的環境下具有較好的性價比。最重要的是，能在生產過程中，減少泄漏問題的出現，減少生產波動造成的損失。

3.2選擇合適的化學防腐涂料和涂層方法

為了保護換熱管束不被腐蝕，需要在管束的內層或外層涂上化學涂料。首先，要選擇合適的化學防腐涂料，例如專門的為換熱器防腐而準備的SHY-99、DH22-2/3類涂料，或者采用化學鍍鎳、微納米防腐涂料噴涂的方式，進行換熱器管束防腐保護。其次，要以科學的涂層方法進行化學防腐涂料的涂層。作為裝置外部的后期保護，這個步驟尤其對裝置的循環水冷卻器和塔頂一、二線換熱器的工藝側防腐具有重要的意義。實踐表明，此種方式性價比最高，易腐蝕換熱器的使用壽命可以延長到原使用壽命的2倍以上。

3.3選用合理的設備并進行科學的布局

設備的結構直接關系著流體的分配狀況。如果設備結構不合理，流體就會不均勻，從而導致換熱器泄露；如果設備結構合理，那么流體就不會產生渦流現象，或者出現流體死角，從而減輕了介質對裝置的腐蝕程度。尤其對循環水冷卻器來說，可以減少結垢和垢下腐蝕，能大大延長水冷卻器的使用周期。

3.4加強一脫三注的管理

通過電脫鹽、注水、注中和劑、注緩蝕劑的“一脫三注”的管理和操作，也可降低常減壓裝置的腐蝕，更能對換熱器的防腐起到事半功倍的作用。

3.5選擇合適的緊固件材質和等級

對于外漏或小浮頭泄漏的高溫換熱器，應該選擇等級較高的耐熱鋼作為緊固件材質。此外，小浮頭必須在扣后蓋前進行高溫熱緊，以防止小浮頭密封泄漏的內漏；外部法蘭緊固件的規范熱緊可有效防止高溫換熱器的外漏。

3.6選擇合適的密封墊片

法蘭的密封既靠合適的緊固件，更靠合適的密封墊片，在換熱器中，絕大部份換熱器選擇適中的金屬包墊片就已滿足使用，但個別溫度較高或腐蝕較強的換熱器則需選用金屬纏繞墊片或波齒墊使用效果較好。

3.7減少塔頂負荷

減少塔頂負荷，可以降低換熱器露點腐蝕和沖刷腐蝕泄露率。通過加大常、減壓塔一中回流、二中回流的方式，降低塔頂溫度，進而降低塔頂的回流量，回流量減少，塔頂負荷也隨之減少，換熱器的入口氣速變緩，換熱器的損害程度也大大降低。

結束語

為了減少換熱器泄露，我們應該加強對泄露原因的探討，在發現其原因的基礎上，做出具有針對性的解決措施，以保證常減壓裝置換熱器運行的安全、平穩、長周期，實現企業經濟效益的最大化。

參考文獻

[1]顧天杰.換熱器泄露原因分析及對策[J].河北化工，2010（5）