加氫裝置高壓換熱器腐蝕原因與對策分析

劉文碩 宋林

摘 要：防腐技術經歷了多年的發展，在目前已經成為了煉化企業的支柱技術，近幾年來，在煉化的企業界有不少加工氯、高氮、高硫和高酸等的劣質原油不斷增加，加氫裝置的安全運行連續成為了不穩定的原因之一，這些因素也引起了廣大企業的關注。在加氫裝置的高壓換熱器的問題上，國家還需研發出更好的防腐措施。

關鍵詞：加氫裝置;高壓換熱器;腐蝕

隨著社會科技的發展，很多煉化企業的加氫裝置里面都安裝了高壓換熱器，一個設備的開發與利用，肯定也會伴隨著問題的發生，所以東西都有好與壞的兩面性。加氫裝置中的高壓換熱器的使用也有著一些問題，腐蝕是高壓換熱器中最常見的問題，針對加氫裝置反應流出物高壓換熱器的腐蝕問題，本文通過對加氫裝置中的高壓換熱器的腐蝕問題進行分析，并提出一些解決此問題的方案供參考，以減少腐蝕性問題的發生。

1.加氫裝置高壓換熱器腐蝕的原因

（1）在列管式的換熱器中，管子和管板之間經常用脹管連接著，一般的脹管里面是沒有在管子和管板之間留縫隙的，這就是造成腐蝕的一個重要原因。這樣不僅能造成換熱器的縫隙腐蝕，久而久之，還會對整個高壓換熱器造成腐蝕，因此，應該在安裝高壓換熱器時注意管子和管板之間的距離。管子和管板之間有的時候會用不到脹管進行連接，而是把管子的端面和管板焊死，這個操作反而會將管板的內測和管子之間的接觸面形成裂縫，也會造成縫隙的腐蝕，時間一久，自然也會造成加氫裝置中的高壓換熱器的腐蝕問題，并且，這種腐蝕性特別強。

（2）由于很多工廠都比較注重工藝，因此，在高壓換熱器里面安裝了很多折流板，換熱器的流量大，沖擊力自然也大，管子和折流板之間的縫隙那里流速也很快。這也是很容易造成沖刷腐蝕的另一個原因，就是因為這個原因，廠家要求孔徑的公差要小一些，孔壁的加工質量要求也高，孔徑比管徑要大零點四到零點八毫米，對于加工上的嚴格要求也必須要由專業的技術性人才進行加工制作才可以達到需求。在不銹鋼鋼管和碳鋼管板的連接的地方一般都是采用不銹鋼和碳鋼或者低合金鋼管板進行脹接或者焊接。在焊接過程中多多少少會留有縫隙，縫隙中的氯化物一旦濃縮就會造成不銹鋼管的應力腐蝕破裂，對于這樣的結構，常常會在管板的外側包裹一層不銹鋼板。

（3）立式的換熱器上面列管如果伸到管板外面了，停車的時候管板上的液體積聚起來不容易排出去的話，蒸發之后溶液就會被濃縮掉，很容易造成均勻腐蝕和應力腐蝕破裂，所以，在進行加氫裝置的高壓換熱器的時候應該注意管端不能夠伸出管板。立式的列管換熱器的上部有排氣孔和出料管，這兩個地方都應該做到十分靠近管板的位置，要是離管板太遠，也是會造成氣體排不出去，局部蒸發也能夠造成應力腐蝕破裂，這在生產上面也是經常遇到的。列管的換熱器物料進入端口之后會引起進口管的幾排管子的振動，這個操作也是很容易出現腐蝕疲勞和沖刷腐蝕，應該在殼體內焊接一個緩沖板來減少小管子的振動和沖刷，盡量避免各種因素導致的加氫裝置高壓換熱器的腐蝕問題。

2.加氫裝置高壓換熱器腐蝕的有效方案

（1）要想避免加氫裝置中的高壓換熱器的腐蝕，首先要做的，還是需要國家培養出更多的技術性人才，不管是對加氫裝置還是高壓換熱器的開發和建設都要有很強的專業知識，才能確保在安裝中順利的進行，并且對于以后的運行也能夠順利進行。增加原料之間的罐，減少原料的水含量，由于焦化餾塔的過程中有大量的銨鹽，隨著水的溶液流進柴油中，大大加重了加氫裝置的銨鹽沉積，因此，應該減少一些水的成分在里面。增加原料油在緩沖罐中停留的時間，讓原料中的水分有效的分離開，原料中的水成分會有一個明顯的下降。在對加氫裝置高壓換熱器進行加工的時候，應該讓管子和管板之間緊密相連，這是為了讓縫隙腐蝕的失誤盡量不要發生，這是對技術人員的技術有嚴格的要求。在對管子和管板以及其他管子的焊接中，應該把握好熱度、層間的溫度控制和熱處理制度，以免再次發生腐蝕的問題。在實際的加工過程中發現，加氫裝置高壓換熱器的腐蝕因素有很多，如果只是單純的一種高性能不銹鋼是沒有辦法適應于其他的防腐因素的，所以，針對不同的腐蝕類型防腐的材料也不一樣。要想對防腐有一定的抑制，最先要做的就是在加工材料這一塊不停的升級，加氫裝置高壓換熱器的材料大多都是鋼管的，在以后的加工中可以使用一些非金屬材料和一些貴金屬材料對設備進行防腐起到了很明顯的作用。另外還有就是對工藝進行防腐措施，工藝防腐普遍采用一脫三注的方法，在加工加氫裝置高壓換熱器的過程中使用工藝防腐技術，可以讓有害侵蝕雜質對設備的腐蝕很明顯的下降，從一定的程度上確保了設備是否能夠正常運行。

（2）導致加氫裝置高壓換熱器腐蝕的原因有很多，應該根據腐蝕的程度和部位以及經濟成本等一些因素選擇合理的防腐措施，根據換熱器的材料的組成和緩蝕劑是否受用以及陰陽極的保護形式進行分析和選擇和改進，來讓換熱器的材料達到最佳的耐腐蝕效果的目的。鋼管材質和的防腐是最經濟也最普遍的方法之一，在鋅的熔點溫度以下讓活性鋅原子滲入工件的表面，這是一種化學熱處理工藝，鍍覆表面處理中具有著很高的代表性，具有相對來說比較高抗腐蝕性功能。根據加氫裝置高壓換熱器的基礎材料使用，然后再根據環境的需要來設計一層表面防腐層，這樣能夠更好的達到一個預防腐蝕和控制基體材料腐蝕的目的，防腐表面工程技術包括熱浸鍍和表面轉化技術以及電沉積等功能。熱浸鍍又簡稱熱鍍，是指把鍍件浸入到熔融的金屬液體中讓它的表面形成一層像金屬鍍層的工藝方法，不僅有著防腐蝕的作用，還能有一定的裝飾作用。電沉積是指把簡單的金屬離子或者絡合金屬離子通過電化學的方式在材料的表面形成金屬的過程，這對于防腐蝕也有一定的用處。

（3）雙相不銹鋼在高壓換熱器制造中的應用。雙相不銹鋼的基本構成應當包括鐵素體與奧氏體，在兩種元素密切結合的基礎上構成了高壓換熱器。通常來看，雙相不銹鋼具有較高的點蝕指數，雙相不銹鋼最基本的特征就在于低碳含量、高氮與高鉬含量。多數企業具體在制作高壓換熱器時仍然運用吹氮的方法來增加氮元素。在此情況下，煉鋼所需的鋼水液體應當融入氣態的氮元素。氮元素本身屬于奧氏體較強的非金屬元素，而雙相鋼制作換熱器的過程中應當保證相對穩定的雙相比例。同時，這樣做也能保障雙相鋼具備較強的耐腐蝕性。氮氣合金化的工藝操作相比而言具有較高難度，這是由于鋼水很難迅速溶解氮氣分子。為了解決難題，具體在操作時可以視情況來調整吹入的氬氣總量與氬氣流速，在此前提下對于氮氣的總比例進行精確控制。

3.結論與認識

加氫裝置反應流出物系統的腐蝕性問題，主要是由氯化物和加工原料進入到加氫裝置所導致的，其次就是，反應流出物的系統高壓換熱器溫度的控制不合理以及注水工藝的不完善對系統中的銨鹽沉積和腐蝕也有著很重要的作用。通過對早呢更加原料之間的罐降低原料中的水成分有助于提高系統的壓力和循環氫的流量，也同時提高了加熱器的出口溫度以及增加了前注水量，有效的解決了加氫裝置高壓換熱器的腐蝕問題，同時也能降低加工企業的能耗。在加氫裝置高壓換熱器防腐蝕的問題上，加工企業應該更加的提出并修改一些相關政策，讓加氫裝置高壓換熱器在中國市場里面越走越好，同時能夠給這個行業制造出更多的機遇和挑戰，讓加氫裝置高壓換熱器也能隨著社會發展的步伐共同前進。

參考文獻：

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