再沸器設備泄漏原因分析

詹永剛

（浙江新安邁圖有機硅有限責任公司，浙江建德 311600）

再沸器設備泄漏原因分析

詹永剛

（浙江新安邁圖有機硅有限責任公司，浙江建德 311600）

再沸器設備在實際運行過程中常出現泄漏問題，對化工企業生產運行造成不良影響。對再沸器設備的泄漏原因進行分析，希望對相關人員有所啟示，為我國化工企業發展奠定良好基礎。

再沸器設備；泄漏；原因分析

再沸器設備也可以稱之為重沸器，該設備結構與冷凝器設備結構有著相似之處，但是二者有著根本性的區別，因為冷凝器設備是用來降溫的，而再沸器是用來提升溫度的。再沸器設備可以將塔釜物料蒸發成為氣體，并且使得氣體再次進入塔釜內部，與物料進行有效隔離。再沸器設備與換熱管之間可以應用焊接、脹接和焊脹并用方式進行連接。需要注意的是，不同連接方式有著不同的適用情況。相關人員需要依據連接的實際情況選擇合理的連接方式。再沸器設備的實際運行會受到眾多因素的影響，其中包括溫差應力、介質腐蝕等等，其中再沸器產生泄漏的主要原因就是換熱器設備失效。對再沸器設備的泄漏原因進行分析具有現實意義，下面就對相關內容進行詳細闡述。

1 再沸器泄漏問題提出

在本世紀十年代左右，我國某化工廠建設完成投入應用，該化工廠中擁有數量眾多的再沸器設備。但是設備維修養護工作人員發現，再沸器設備運行啟動之初即發生故障，其中超過50%的再沸器設備發生了泄漏問題，泄漏發生區域集中在管口焊接位置，給該化工企業的實際運行造成了不良影響，給改期的項目建成后的按期運行帶來的惡劣影響，給該企業造成了很大的損失，也給該企業的設備管理技術人員造成了很多困擾。筆者對再沸器設備的操作條件、設備結構以及設備應用時間進行了綜合分析，并且對再沸器發生泄漏問題的相關數據進行了收集和整理。主要包括以下情況：再沸器設備結構屬于固定管板式，管板與換熱管之間通過焊接技術進行有效連接，殼程折流板呈現弓形。再沸器的工作介質，殼程的介質是水蒸氣，從上部進入后從下部流出，管程介質就是需要進行有效分離的物料，從下部進入然后由上部排出。

再沸器設備出現漏點可以細致化的分為三種類型，分別為點蝕、抗蝕和細小裂縫。點蝕的形狀為芝麻狀的小孔，占據比例在15%左右，漏點情況普遍發生在管口焊接位置上。抗蝕的漏點通常情況下為凹陷孔洞，直徑在3～8mm，深度在3～5mm，占據比例在10%左右，該種漏點主要是發生在管板和管橋之間。細小裂縫發生概率較大，長度通常在2～5mm內，更多是發生在管板殼進氣口管口的焊接位置上。

2 管口焊接位置泄漏問題分析

2.1 點蝕型泄漏的主要原因

再沸器設備管口焊縫主要是專業技術人員應用手工電弧焊和自動氬弧焊的方式相結合，在實際焊接制造過程中，焊接技術人員的綜合素質以及責任心與焊接成效有著非常緊密聯系，特別是采用手工電弧焊時。在焊接過程中經常存在一些無法避免的問題，例如存在較多雜質或者是氣孔產生。再沸器設備運行時，缺陷區域受到壓力應力、溫差應力，以及其它應力共同作用下，會促使應力較為集中，導致較為薄弱區域失去自身功能。物料會直接性的沖刷物料表面，還有就是物料溫度提升氣化后對管口焊接區域進行氣液沖刷，這樣會導致焊接區域磨損情況逐漸加劇，最終導致該部位失效，發生點蝕這一不良問題，同時也證明了為什么該問題主要發生在管板的管口焊接位置，及特別是在蒸汽進口側的管板位置。

2.2 抗蝕型泄漏的主要原因

環向焊縫也是管口焊縫普遍應用的焊接方式，具體講述就是焊縫的起點就是焊縫的終點。如采用手工電弧焊焊接方式，則在實際應用過程中會受到眾多因素影響，對焊接技術人員的專業水平也有著較高要求，很有可能會導致管口位置嚴重燒傷，焊接縫和母材中含有的一些有益元素失效，材料的抗腐蝕性能下降，所以現在各設備制造廠家更多的采用自動焊。還需要注意的是，因為受到管橋尺寸的限制，焊接位置過于密集，如果焊接技術人員焊接水平較差，或者方案設計不夠科學化，很有可能導致兩個相鄰焊接區域在同一起點上，促使燒損概率提升。再沸器設備在運行過程中會受到物料影響，嚴重燒傷區域會產生腐蝕，最終致使泄漏問題產生，主要是以抗蝕的形式呈現。上部管板的介質溫度較高，腐蝕情況逐漸加劇，管板也就成為抗蝕問題高發區域。

2.3 換熱管管頭泄漏的主要原因

（1）我公司在2013年7月大修結束9月中旬期間再沸器的管束連續3次發生泄漏，造成全公司裝置停車；

（2）原因有：①換熱管管頭和管板的焊縫質量問題造成泄漏；②大修清洗時未對管板和換熱管進行徹底的干燥出來，氯硅烷水解生成鹽酸造成換熱管的腐蝕泄漏；③換熱管的出廠檢測程序缺乏、未進行規定超聲波和渦流檢測、對檢測后的換熱管盲區切除未按合同規定的要求執行，最后對換熱管本身的缺陷未能正確的檢測出，造成再沸器的泄漏，技術人員應用測量設備對漏點的長度進行檢測，這兩個漏點的位置均是在換熱管的50mm和50mm。（下附照片）

3 防止再沸器泄漏的有效措施

3.1 急救措施

再沸器如果被迫停止運轉，為了維持作業的正常運行，首先采取直接補焊措施，在補焊的過程中，需要注意將再沸器焊接的殘余應力消除，補焊結束后，嚴格按照要求進行水壓試驗，在實驗的過程中，確保沒有出現滲漏、異常變形或發出奇怪的聲響，問題才算得到有效解決針對管束結構，應該做出以下改進。第一：將折流板之間的距離從原來的710mm減小到500mm，當間距發生改變后，傳熱系數會相應的增大，但是對換熱效果產生的影響較小，殼程壓力損失有所增加，比修改前大了0.001MPa，但是不會對操作參數造成較大的影響。第二，將再沸器中的弓形折流板換成異性折流板，從而有效地減少管束產生的較大振動。第三，增加一定數量的拉桿，采用對稱的分部方式，讓折流板的受力得到平衡。

3.2 根本解決措施

（1）重新考察鑒定合格供應商，選擇優秀的高檔次供應商，從制造工藝上進行改進，要求必須對換熱管和管板采用埋弧自動焊進行強度焊，因為該方式是利用微機控制的，焊接時需要按照規定的程序進行，使用自動焊接工藝進行焊接，在一定程度上避免了焊接過程中可能出現的缺陷問題，還能夠有效減少焊接時出現的燒損狀況，保證了焊接的質量。嚴格控制換熱管的制造工藝。一方面，對制造單位嚴格的監督，要求其按照圖紙設計進行制造，尤其需要注意伸出管板的長度以及焊接的高度，另一方面，嚴格控制關鍵節點的驗收工作，保證生產質量。

（2）對故障的原因及再沸器的工藝介質特性進行了分析，采取了各項措施，從設備制造的源頭開始關注質量，在經過市場調查后提出新的換熱管的供應商，并對換熱管的制造檢測提出了嚴格的要求，提高了管頭盲區切除的長度不得小于200mm，同時必須保證執行渦流和超聲波雙探檢測的檢測標準，且提出了相對高的標準。

（3）在每年度大檢修后的干燥程序中，我們也增加責任人的確認程序，通過采取上述措施，提高了生產設施的穩定運行率，保證了生產的正常平穩運行，降低了裝置開停車造成成本消耗。

[1] 王嫦娥.淺談塔底再沸器的兩種工藝及管道設計要點[J].科技資訊，2012，（31）.

[2] 周小兵.塔與再沸器的配管及應力分析[J].化肥設計，2011，（1）.

Leakage Reason Analysis Reboiler Device

Zhan Yong-gang

In the actual operation process of the boiler equipment，the leakage problem is often produced，which will cause a very bad iMPact on the production and operation of chemical enterprises. Analyze the reasons for the leakage of the equipment，and hope to have some inspiration for the relevant personnel，to lay a good foundation for the development of chemical industry in our country.

reboiler equipment；leakage；reason analysis

TQ051.6

A

1003–6490（2016）04–0124–02

2016–04–15

詹永剛（1974—），男，浙江建德人，工程師，主要從事化工設備管理工作。