循环水冷凝器管束泄漏原因分析及处理

设备管理　石油化一ＰＩ：没备技术．２０１　７，３８（６）·３６·　ｅｔｒｏ—Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　循环水冷凝器管束泄漏原因　分析及处理　赵一国，范　利　（中国石化青岛石油化工有限责任公司．山东青岛２６６０４１）　摘　要：桌２ｏ万ｔ／ａ气体分馏装置Ｔ１００３（ＡＢ）精丙烯塔单元主要用于精馏过程中选一步分离丙烯和丙　烷．分为２塔串联操作。该单元作为气体分馏装置的核心单元．产品质量直接影响下游聚丙烯装置．．而　Ｅｌ００７（Ａ—Ｆ）为精丙烯塔（Ｔ１００３Ｂ）顶部冷凝器．其主要作用为调节塔顶温度。介绍了Ｅ１００７Ｅ管柬泄漏情　况，分析了其泄漏的原因及处理过程．并提出防范措施．可为类似情况处理提供借鉴。　关键词：循环水冷凝器　管柬泄漏　垢下腐蚀　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６　８８０５．２Ｏ１　７．０６．０ｌ０　某２（）万ｔ／ａ气体分馏装置由某大　ｒ程公　司总包，英派尔化学工程公司设计，中国石化第十　建没公司施工安装。本装置于２００３年９月破土　动工，２００４年７月建成投产。加１：原料为重油催　化裂化装氍所产的液化石油气，主要产品为工业　用精丙烯、丙烷、混合Ｃ　。　回流，另一部分经冷凝器Ｅ１００９进一步冷却至　４０　Ｃ送出装置。ＥｌＯＯ７由山东某｝殳备公词没计　制造，其主要参数见表１。　表１　Ｅ１００７Ｅ／Ｆ主要参数　２００９年进行低温热源项目改造，将脱乙烷　塔、丙烯塔底重沸器更换，并改用低温热水作为热　源，同时将丙烯塔顶冷凝器Ｅ１００７Ａ～Ｄ更换为　３组６台ＢＪＳ１１００—２．５－３２５—６／２５　４Ｉ型号的冷凝器　并联使用。　１设备概况　管程　壳秘　２００　２ＯＯ　１　５７０　２　４５０　循环水　精丙烯　２故障排查及处理经过　自２０１６年３月起丙烯冷后温度持续偏离，严　重影响丙烯质量．并对下游装置造成影Ⅱ向。乍问　Ｅｌ００７为Ｔ１００３Ｂ塔顶丙烯冷凝器．其丰要　及时对Ｅ１００７Ａ￣Ｆ进行管程反冲洗处理．反冲洗　效果明显。ＥｌＯＯ７Ａ～Ｆ循环水反冲洗前后水量　变化较大，具体如卜：　２０１　６年３月２２日反冲洗Ｅ１００７Ｅ／Ｆ，循环水　总量变化｝Ｉｆｌ线如图２所示。　作用为为调节塔顶滩度。为无隔板分流壳体的钩　圈式浮头换热器（见冈１）。　管箱　管柬　简体　，　：　—　．　鑫　—………总循环水量：冲洗前为８８０　ｌ／ｔ１．切出Ｅ１００７　Ｅ／Ｆ后为８４０　ｔ／ｈ，反冲洗投用后为９６０　ｔ／ｈ。　粗略推断，Ｅ１００７Ｅ／Ｆ反冲洗前通过水量仅　／　　．．　一一　…………—…　　一——　————、／＼　管板　ｆ一—＿一　　一　４０　ｔ／ｈ，反冲洗后通过水量１２ｏ　ｔ／１１．捉离８０　ｔ／ｈ　图１　Ｅ１００７Ｅ冷凝器结构　ＥｌＯ０７简体材质为ＱＳ４５Ｒ，管板材质为　１６ＭｎｌＩＩ，换热管材质为１ｏ号碳钢。该冷凝器以　循环水作为冷却介质，对精丙烯进行冷却，冷凝液　进入Ｖ１００４同流罐，一部分送回精丙烯塔作为　收稿日期：２０１　７　０６—０５。　作者简介：赵一幽。２０１４年毕业于辽宁　油化ｌ　大学测控技　术　ｊ仪器（检｛９１ｌ方向）专业，主要从事静设备锊理，助理ｌ　程　师。　Ｅｍａｉｌ：ｚｙｇ．ｑｄｓｈ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｒｎ。　第３８卷第６期　赵一刚等．循环水冷凝器Ｅ１００７Ｅ管束Ｎ．ＮＪＹ，￣分析及处理　循环水压力为４７０　ｋＰａ，切出Ｅ１００７Ｅ／Ｆ期间为　４６０　ｋＰａ。冲洗后Ｅ１００７Ｅ／Ｆ冷却效果显著改善。　２０１６年３月２４日反冲洗Ｅ１００７Ｃ／Ｄ，循环水　量变化曲线见图３　图２　Ｅｌ００７Ｅ／Ｆ循环水总量变化曲线　图３　Ｅｌ００７Ｃ／１）循环水总量变化曲线　总循环水量：冲洗前为１　０４０　ｔ／ｈ，切出Ｅｌ００７　循环水系统降压，由４６０　ｋＰａ降至４３０　ｋＰａ，　使进入气体分馏装置的总循环水量下降。冲洗时　压力原为４３８　ｋＰａ，切出Ｅ１００７Ａ／Ｂ后为４４５　ｋＰａ，反冲洗完毕再次投用后为４３６　ｋＰａ，若考虑　循环水压力变化，Ｅ１００７Ａ／Ｂ原循环水量和反冲　洗后水量均略大一些。　Ｃ／Ｄ后为９１０　ｔ／ｈ，反冲洗投用后为１　０７０　ｔ／ｈ。　粗略推断Ｅ１００７Ｃ／Ｄ反冲洗前通过水饺１３Ｏ　ｔ／ｈ，反冲洗后通过水量１６０　ｔ／ｈ，提高３０　ｔ／ｈ。　循环水压力原为４６０　ｋＰａ，切ｆｉｊ　Ｅ１００７Ｃ／Ｄ　后为４７０　ｋＰａ，反冲洗完毕再次投用后为４５０　ｋＰａ，若考虑循环水压力变化，Ｅ１００７Ｃ／Ｄ原循环　水量和反冲洗后水量均略大一些。　２０１６年３月３０日反冲洗Ｅ１００７Ａ／Ｂ．循环水　总量变化曲线如图４所示。　反冲洗前后循环水总量数据埘比见表２。　循环水温提高至２６　Ｃ时，现场查看冷凝器冷　热界位，Ｅ１００７Ｃ／Ｄ（经过反冲洗）余量仍较大，　Ｅ１００７Ａ／Ｂ（反冲洗前）接近满负倚，而Ｅ１００７Ｅ／Ｆ　冷后温度４Ｏ　Ｃ以上，仍是瓶颈所在。根据现场冲　洗初期出水含大量粘泥的现象，推断冷凝器　Ｅ１ＯＯ７Ａ—Ｆ管程不同程度出现管壁积淤结垢现　总循环水量：冲洗前为９４０　ｔ／ｈ，切Ｈ｛Ｅ１００７　Ａ／Ｂ后为８１０　ｔ／ｈ，反冲洗投用后为９８０　ｔ／ｈ。　粗略推断，Ｅ１００７Ａ／Ｂ反冲洗前通过水量１３０　ｔ／ｈ，反冲洗后通过水量１７０　ｔ／ｈ，提高４０　ｔ／ｈ。　象，且Ｅ１００７Ｅ／Ｆ情况较为严蘑。　图４　Ｅｌ００７Ａ／Ｂ循环水总量变化曲线　表２　反冲洗前后循环水总量数据　ｔ。ｈ　反冲洗前　反冲洗后　差蜮　图６　Ｅｌ００７１，＂腐蚀管段　反｝ｌｌＩ洗初期循环水样．如　５　，Ｊ　。　水垢形成机　分为以卜ｔ种　ｈ　：　１）　发浓缩。，后　水　运ｆ　过　ｆｉ．『夫ｌ水分　／ｆ　断熊发　浓缩．　术溶懈Ｊ　水ｔＩＩ的　类浓嫂全　小　增＿人．、　其浓度　过　川　条什卜的饱　溶　解度ｌＩ、ｆ．就会Ⅲ现盐类沉折．【！ｌＪ…跳水　。　２）水ｌｆ】二氧化碳的敞久。　水·Ｉｔ碳酸　ｊ　碳陋　｛＝『Ｉ仃　着下述平衡天系：　图５现场循环水样　（、ａ（、（】＋（～）　＋Ｈ．（）　一　（、￡　（ＨＬ、（）　）　．２（）ｌ　７年４月２７¨．　决定刈‘Ｅ１００７Ｅ／Ｆ　水　冷却过　－ｌＩ．二铽化碳　；／，）敞火．』　这２台冷凝器冷却循环水侧进行·次彻底的化　：　洗．以恢复　的他片Ｊ效　。脱场垢样分析　此ｆ　述、Ｉ，－衡将向生成碳酸　的力‘　ｆｊ；功。ｆｎ　碳酸　的ｉ　斛Ｊ　远比臌酸　ｃ　０　ｆ　ｊ１窬４１ｆ　Ｊ叟小．『』『Ｉ　２（１（　，＇Ｉ＝＝，垢的主要成分为碳酸盐、碓艘盐、硫酸盐、　沙等．盐垢伞嘶附着在循环水系统内表面卜。　［ｊ１『，碳腋　钙的溶懈　［『Ｊ’丛ｌ㈤（）ｆ１１ｇ／Ｉ　，ｌｆｌ『碳陔　只　ｒ　２２．８　ｒａｇ／Ｉ　。　ｊ水ｌｉＩ碳阪　达到或超过　饱　浓　ｔｌ，ｊ即会产，ｆ　水垢。　Ｅ１　００７Ｅ／Ｆ酸洗结束后进行毹：壳　水压试验，发　ＥＩ（）（）７Ｅ／Ｆ管　多处潲点，Ｅ１００７Ｆ　堵管５　３）水　升高。随行水　外Ｉ　．·　＿匕溶解盐炎　Ｉ，１勺溶解　反而降低．仃　Ｉｆ能从水　｝　忻　．成为，Ｋ　垢。　晰　随温度升－＿『ｎ　降瓜的盐炎仃：碳胲　．　硫酸　．储敞钙等。此外．　丌·　刊孑　坎碳酸叙　愀．试¨ｉ介格后回装投川．Ｅ１００７Ｅ幅蚀严雨（　６所，Ｊ　），更换新管　。试　合格　…装投用。　３故障原因分析　据反冲洗初期有大｛ｌ｝水垢冲…的现象，以　及现场水样观察。说　Ｅ１ＯＯ７ＥＦ僻　水垢沉积非　常，　ｆ壳程端　烯样含硫　艺指标范　内．　钙分噼．　反心、卜衡　，ｌｉ成碳酸　的，Ｊ‘　移功　离ｒｌ币『Ｉ瞬酸　４）…Ｊ　水巾化学反　』　：　的难溶物质　衙环水处　ｌ１寸投加嶙酸钠会　ｊＩ　所以【ｉｆ十Ｉ｝除壳程端懵蚀　素。　反幢形成磷酸钙沉淀。　赵一…等．衢　水冷凝　Ｅｌ００７Ｅ　：　｝ｆｌ【漏　Ｉ　分忻及处理　根　脱场垢样分析，垢的土　成分为碳酸盐、　哺、聚膦酸钠等如分散剂和螫合剂。　舴酸盐、硫酸盐。恰价符　Ｅｌ　００７Ｅ／Ｆ循　水冷却　的运ｉ　１　。【｛『Ｊ循环水（２６（　）通过　ｊ塔顶　烯　（　１６　Ｃ）换热。随荷循环水温发升高析ｆ『ｌ碳峻盐式　水垢附着　僻　内　』　．使内　本怵彤成２）定ｊ９Ｊ　ｘ，ｌ循环水冷凝器进行管束反冲洗和　峻洗除垢。　３）采取　ｆ施提高循环水流速，包括优化循环　水系统，提ｆ　循环水供水　力，适当部位增设僻道　等。　均匀。形成　电极电化　．　个『Ｕ｝墁『乜化小㈨『，Ｉ（）　分迎过　－个　电池，　电化扦为　卡６乏，低Ｉ　化　４）改造或增没相应在线除垢设备。　５），１　格定ｉ９Ｊ检查泄漏情况，避免物料长时Ｉ１ｊＪ　为…极．形成电化学　蚀条什，对　备造成脚蚀。　２防范及改进措施　１人Ｊ　敛衙环水质恶化，ｌ』Ｊｕ剧结垢和腐蚀。　为改藩循环水结垢导敛的垢下腐蚀．需要　意以卜几点：　１）循环水水垢控　。添ＪＪＩ１小　肜　的Ｉ５ｆ【垢　参考文献：　［１］　赵ＩＪＩＪ．拿№　．循环水结垢干¨腐蚀的机　及其挎制　制，破坏或控制结ｆ　＾过　．使水垢难以形成。磷酸　．Ｉ］．｛ｌｆＩ　储运，１　９９８－１　７（２）：２５　２８　图３干气密封装配　Ａ　级密封气（１　艺　）；Ｉｊ一缄泄渊　（去火　）；　Ｌ、二级衔埘　ｔ（阿死）：Ｉ）　级泄　ｔ（　外『岛，Ｉ、　放　）：　起２－０指　作川。　参考文献：　［１］　叫址洲．人Ｊ　离心式压缩机试　【　作总结［Ｊ］．天然　ｌｊｌ　｛ｌｌＩ．　１ｏ，２８（５）：４５—４７．　Ｅ　离　（仪捉　Ｌ）；Ｉ　制｝凝『ｉ（１　ｌ＿　力‘）；　、　他ｆ　ｒｌ　２．６　孔板流量计显示不准　［２］　…晓　．张倾．压　Ｃ站投产训试阶段常见敝障　分ｆ』　［Ｊ］．人然气　ｆ　油，２ｏ１　３，３ｌ（４）：２１－２２．　Ａ饥组进仃性能测试过　中．当调　流　时，　·技术信息·　国内单线能力最大丁烯氧　能／Ｊ为】０　ｔ，／ａ。催化剂采用Ｉ｛】旧　化［Ｊ有开发的（）ＤＥ　化脱氢装置开车成功　！《）ｌ　７　ｉ　９』ｊ　１８　ｆ１．｝ｌ　．）ｊ：　尔＿Ｉ１５　ｒ　｛二ｆ】’＿５｝｛公ＩｉＪ　Ｊ　多　联产项｝Ｉ．　ｌ＿　１　０万ｔ　ｒ　烯装　Ｊ１：１　』ＪＪ　Ｊｆ　Ｊ　Ｉ１１　ｌ０００　化齐『Ｊ．＿ｒ　烯收率达刮７０　。采　段反应．反　ｌ～汁人的　汽降低３Ｏ　。优化了水洗、油吸收及丁　烯抽提ｒ　几Ｉ　岂条件，降低装置能耗及三Ｊ发产牛｛　。　没　坡　ｔ搜睃，Ｋ处　单元．现场运行数据表明满足　内　ｆ１【【Ｊ　标排放　准。　能牦　进、Ｋ运ｆ　模效应与创新所带来的操作半稳、　，丰勾成本装　的儿大显若优势。装　聚合缎丁　烯Ｊ　＾　怀忠　ＪＪｊＩ氰　投料圩１　成功　ｌ内·　线能　Ｊ玳人Ｊ‘烯　化　ｉ发装髓ｌ　采川选择　Ｈ－ＪＪ【ｌ叙、ＭＴ｝｛　、ｊ－烯讯化脱　、　ｒ二怖抽挺　多项々ｎ技术。作为装氍十发心的ｒ烯钣化　Ｊ】兑　兀．采川ｃ…１“　化＂发的　……ｉ定ｌ术反心器．　线　，　ＪＩ：１　』』Ｊ及、　稳运行证Ｈ』】了该技术的町靠性和先进　，也将为斯尔　ｒ　化带来可观的经济效益。　（陈钢　供稿）