循環SBA冷卻器E-2206泄漏原因分析

哈興凱

摘要：循環SBA冷卻器E-2206封堵管束已經43%遠大于15%，嚴重影響了換熱器的換熱效率，給裝置的長滿優運行狀況，給裝置的安全生產帶來了隱患，給裝置設備管理工作帶來了一定的難度。

關鍵詞：垢下腐蝕; 泄漏; 流速

1 換熱器出現管束泄漏的概述

循環SBA冷卻器E-2206分別于2015年11月裝置大檢修期間，發現管束泄漏封堵管束8根。2017年11月裝置小修期間發現管束泄漏封堵管束15根，2018年8月24日在裝置生產過程中發現循環水池有異味，經排查循環水換熱器發現E-2206管束泄漏，檢修封堵管束20根。（該換熱器共計管束100根），3次檢修共計封堵43根，封堵管束已經43%遠大于15%，嚴重影響了換熱器的換熱效率，給裝置的長滿優運行狀況，給裝置的安全生產帶來了隱患，給裝置設備管理工作帶來了一定的難度。

2 分析換熱器管束泄漏的情況

2.1換熱器基本運行參數

2.2換熱器工作的基本原理

循環SBA冷卻器E-2206是U型管的循環水換熱器，溫度為112℃左右的C-2252塔釜物料SBA通過塔釜泵P-2254A/B泵進入循環SBA冷卻器E-2206經過冷卻后溫度約為45℃的物料SBA進入到粗MEK儲罐V-2202.該換熱器如果發生管束泄漏，循環水進入MEK系統，將會給MEK干燥塔C-2251脫水干燥增減難度，循環水泄漏過大，干燥塔C-2251脫水干燥負荷過重，無法將水帶干凈，將會直接影響甲乙酮產品的質量。

2.3分析換熱器管束泄漏原因

溫度為112℃左右的C-2252塔釜物料其組分以SBA為主進入E-2206殼程冷卻后轉變為約35℃左右的物料進入到V-2202，在這個過程當中大約有75℃的 溫度差異。這樣會導致管程循環水溫度會有很大的提升，從而更容易產生結垢，碳酸鈣等水垢從水中析出的過程，就是微溶性鹽從溶液中結晶沉淀的一種過程，按結晶動力學觀點，認為結晶的過程首先是發生晶核，形成少量的微晶粒，然后這種微小的晶體在溶液中由于熱運動（布朗運動）不斷地相互碰撞，和金屬器壁也不斷地進行碰撞，碰撞的結果就提供了晶體生長的機會，使小晶體不斷變成了大晶體，也就是說要形成碳酸鈣層垢，碳酸鈣小晶粒在溶液中必須按一種特有的次序集合或排列才能形成。碳酸鈣是鹽類，有離子晶格，只有當一分子碳酸鈣小晶粒以所帶正電荷的Ca2+部分向另有分子碳酸鈣小晶粒的帶負電荷的CO32-部分碰撞，才能彼此互相結合，形成較大的晶體，若繼續不斷地按一定的方向碰撞，就形成了覆蓋傳熱表面的垢層。致使管程循環水受阻，逐漸增大導致管程循環水流速降低，形成垢下腐蝕，長期工況下致使換熱器管束泄漏.

Ca2++2HCO3-? →CaCO3+CO2 十H2O? Mg2++2HCO3-? →Mg（OH）2 +2CO2

其次由于該換熱器位于裝置地面一層，為了平衡各個循環水換熱器用戶循環水流量，避免垢下腐蝕的形成，E-2206循環水閥位不易開的過大，循環水流量偏小，也是形成垢下腐蝕的原因.

3 措施方案及取得的效果

3.1、措施方案

換熱器E-2206是U型管結構換熱器，當換熱器管束內產生結垢，再者換熱器溫度相對較高，管束疏通極為困難，清洗極為不便，嚴重影響了換熱器的換熱面積.將換熱器結構更換為固定管板結構，便于疏通管束，有利于循環水流速，降低了夠下腐蝕的形成.

換熱器材質是碳鋼材質，形成垢下腐蝕，結垢會越來越嚴重，循環水受阻會越來越大，流速越來越小，腐蝕越來越重，管束更容易發生泄漏，將換熱器材質提升為不銹鋼材質，增加了管束的耐腐蝕性，保障了循環水介質的流通性，提高了介質的流速，降低了垢下腐蝕的形成.避免了換熱器管束發生泄漏，裝置的長周期運行提供了保障，裝置的安全生產消除了隱患.

定期監測循環水換熱器流速，根據監測結果及時調節循環水流量，對流速不達標的換熱器進行重點關注，保障各個用戶循環水流速達標，防止垢下腐蝕的發生，避免換熱器管束發生泄漏.

3.2取得的效果

車間在2019年5月裝置停工大檢修中對換熱器進行更新，目前換熱器運行狀況良好，保障了裝置的長滿優運行，消除裝置的安全生產的隱患，提升了設備管理的工作.