加熱爐爐管表面刀刃式熱偶低溫露點腐蝕解決方法探究

姜勇 孫玉軍 劉峰 閆江 李煒蘭

摘 ?要：針對加熱爐表面熱偶靠近爐壁處因酸性介質造成的露點腐蝕，導致熱偶被腐蝕斷，影響生產裝置長周期平穩運行，針對問題找出解決辦法。

關鍵詞：加熱爐;熱偶;露點腐蝕;對策

正文：

中國石油克拉瑪依石化有限責任公司是以加工新疆地區稠油原料為主的石油化工企業，加熱爐是加工方案中不可缺少的設備，焦化裝置、重整加氫裝置、柴油加氫裝置、高壓加氫裝置等裝置加熱爐均設計有加熱爐爐管壁測量，加熱管壁測量是保證裝置的安全運行和化學反應的順利進行的各種參數控制中必不可少的重要參數之一。

這里簡單介紹一下加熱爐爐壁溫度測量的實現。石油煉油化工行業的刀刃式熱電偶：

1.隔爆接線盒;2.卡套螺紋;3.卡套法蘭;4.配對法蘭;5.爐墻;6.熱電偶;7.刀刃頭;8.固定卡;9.爐管。

刀刃式表面熱電偶用于對加熱爐爐壁，爐管表面溫度測量。其測溫過程是刀刃測量端通過熱電偶定位卡將刀刃焊接在爐壁、爐管部位上，爐壁、爐管溫度通過刀刃頭傳熱到熱電偶絲，偶絲將感受到的溫度轉換成熱電勢信號，再傳送到儀表系統，實現溫度顯示、控制。

因鎧裝管管壁薄，磨削后焊接時易焊穿，容易造成整支熱電偶報廢。為攻克這一難關，經過創新改變結構，專門另配刀刃頭再將它與熱電偶鎧裝管組裝焊接。結果，方便了用戶焊接，增加了牢固性，也不會損傷熱電偶。

在實際生產運行過程中，刀型熱偶經常發生故障的部位并不是發生在刀刃頭部位，而是在靠近加熱爐爐壁處，熱偶的外層金屬鎧裝被嚴重腐蝕，通過對鎧裝熱偶表面腐蝕產物成分及產生腐蝕的原因進行分析，在熱偶根部，由于爐壁保溫層的作用，使其環境溫度低于100度，煙氣中的SO3與水蒸氣生成的H2SO4冷凝后造成露點腐蝕。

針對加熱爐刀型熱偶露點腐蝕一般有以下幾種解決方案：

1、將原來的8mm的不銹鋼溫度探頭更換成10mm或12mm（材質GH3030或Inconel600）：

2、在熱電偶探頭根部做防腐處理;

3、在溫度探頭穿過加熱爐爐壁時焊接隔離護套，這樣就隔斷了煙氣中S2O3和水蒸氣在低溫露點時形成的露點腐蝕，從而保護熱電偶不被破損。

本文以生產運行裝置一套高壓加氫加熱爐刀型熱偶抗腐蝕成功運用，進行總結說明。

克拉瑪依石化有限責任公司目前擁有兩套高壓加氫裝置，分別始建于2000年和2007年，兩套裝置加熱爐爐壁測量溫度點，總計：48個，從2006年開始，一套高壓加氫爐壁測溫點陸續出現故障，加熱爐的爐管共有24支刀形熱偶，就有5只熱偶不能夠正常的顯示，通過檢查，問題均出現在靠近爐壁處熱偶芯被腐蝕穿或者斷，因為熱偶預留的長度較長，我們將腐蝕處截斷，重新將鎧裝熱偶外表金屬層剝離，重新接入回路。但其他部位陸續不斷出現同樣問題，問題不能有效解決，因此我們考慮是否可以在熱電偶金屬鎧裝外層涂抹一層涂料進行防腐處理，降低故障率，來延長熱偶使用壽命。

在生產實際過程中，我們發現鉗工專業和工藝人員在高溫設備法蘭密封時經常在法蘭面涂抹高溫密封膠，這類物質凝固后，附著力強、硬度高、耐高溫、耐酸堿，所以我們嘗試在刀型熱偶上進行實驗。

用高溫密封膠對熱偶探頭表面進行反復涂抹，一般涂抹三次，每次在干后進行二次涂抹。涂抹從爐墻內壁處開始，長度約1000mm即可。通過對高溫密封膠成分了解，從理論上也是可行的。

在經過七年左右生產運行中，已處理的刀型熱電偶都正常的使用。未再腐蝕斷，所以可以得出結論，這種辦法是有效的。

在新建裝置時可以考慮使用三種方法綜合使用進行防腐保護處理，而在運行的裝置，因條件限制，使用熱電偶探頭根部做防腐處理比較經濟適用。

參考文獻

[1] ?李世鑄. 加熱爐低溫露點腐蝕及防護分析與探討 [J] .中國化工貿易，2014，（17）