循環(huán)SBA冷卻器E-2206泄漏原因分析

哈興凱

摘要：循環(huán)SBA冷卻器E-2206封堵管束已經(jīng)43%遠(yuǎn)大于15%，嚴(yán)重影響了換熱器的換熱效率，給裝置的長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行狀況，給裝置的安全生產(chǎn)帶來了隱患，給裝置設(shè)備管理工作帶來了一定的難度。

關(guān)鍵詞：垢下腐蝕; 泄漏; 流速

1 換熱器出現(xiàn)管束泄漏的概述

循環(huán)SBA冷卻器E-2206分別于2015年11月裝置大檢修期間，發(fā)現(xiàn)管束泄漏封堵管束8根。2017年11月裝置小修期間發(fā)現(xiàn)管束泄漏封堵管束15根，2018年8月24日在裝置生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)循環(huán)水池有異味，經(jīng)排查循環(huán)水換熱器發(fā)現(xiàn)E-2206管束泄漏，檢修封堵管束20根。（該換熱器共計(jì)管束100根），3次檢修共計(jì)封堵43根，封堵管束已經(jīng)43%遠(yuǎn)大于15%，嚴(yán)重影響了換熱器的換熱效率，給裝置的長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行狀況，給裝置的安全生產(chǎn)帶來了隱患，給裝置設(shè)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(yùn)行參數(shù)

2.2換熱器工作的基本原理

循環(huán)SBA冷卻器E-2206是U型管的循環(huán)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(jìn)入循環(huán)SBA冷卻器E-2206經(jīng)過冷卻后溫度約為45℃的物料SBA進(jìn)入到粗MEK儲(chǔ)罐V-2202.該換熱器如果發(fā)生管束泄漏，循環(huán)水進(jìn)入MEK系統(tǒng)，將會(huì)給MEK干燥塔C-2251脫水干燥增減難度，循環(huán)水泄漏過大，干燥塔C-2251脫水干燥負(fù)荷過重，無法將水帶干凈，將會(huì)直接影響甲乙酮產(chǎn)品的質(zhì)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(jìn)入E-2206殼程冷卻后轉(zhuǎn)變?yōu)榧s35℃左右的物料進(jìn)入到V-2202，在這個(gè)過程當(dāng)中大約有75℃的 溫度差異。這樣會(huì)導(dǎo)致管程循環(huán)水溫度會(huì)有很大的提升，從而更容易產(chǎn)生結(jié)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(jié)晶沉淀的一種過程，按結(jié)晶動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)，認(rèn)為結(jié)晶的過程首先是發(fā)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(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)）不斷地相互碰撞，和金屬器壁也不斷地進(jìn)行碰撞，碰撞的結(jié)果就提供了晶體生長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，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(dāng)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(fù)電荷的CO32-部分碰撞，才能彼此互相結(jié)合，形成較大的晶體，若繼續(xù)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(huán)水受阻，逐漸增大導(dǎo)致管程循環(huán)水流速降低，形成垢下腐蝕，長(zhǎng)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(gè)循環(huán)水換熱器用戶循環(huán)水流量，避免垢下腐蝕的形成，E-2206循環(huán)水閥位不易開的過大，循環(huán)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(jié)構(gòu)換熱器，當(dāng)換熱器管束內(nèi)產(chǎn)生結(jié)垢，再者換熱器溫度相對(duì)較高，管束疏通極為困難，清洗極為不便，嚴(yán)重影響了換熱器的換熱面積.將換熱器結(jié)構(gòu)更換為固定管板結(jié)構(gòu)，便于疏通管束，有利于循環(huán)水流速，降低了夠下腐蝕的形成.

換熱器材質(zhì)是碳鋼材質(zhì)，形成垢下腐蝕，結(jié)垢會(huì)越來越嚴(yán)重，循環(huán)水受阻會(huì)越來越大，流速越來越小，腐蝕越來越重，管束更容易發(fā)生泄漏，將換熱器材質(zhì)提升為不銹鋼材質(zhì)，增加了管束的耐腐蝕性，保障了循環(huán)水介質(zhì)的流通性，提高了介質(zhì)的流速，降低了垢下腐蝕的形成.避免了換熱器管束發(fā)生泄漏，裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行提供了保障，裝置的安全生產(chǎn)消除了隱患.

定期監(jiān)測(cè)循環(huán)水換熱器流速，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，對(duì)流速不達(dá)標(biāo)的換熱器進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，保障各個(gè)用戶循環(huán)水流速達(dá)標(biāo)，防止垢下腐蝕的發(fā)生，避免換熱器管束發(fā)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(duì)換熱器進(jìn)行更新，目前換熱器運(yùn)行狀況良好，保障了裝置的長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行，消除裝置的安全生產(chǎn)的隱患，提升了設(shè)備管理的工作.