碱液加热器泄漏分析.pdf

腐蚀与防护石油化工设备技术,,··
—
碱液加热器泄漏分析
张述旺,胡香娥,严易明
海工英派尔工程有限公司,山东青岛
摘要:某装置碱液加热器在运行个月后发现换热管与管板焊接接头处出现泄漏,经分析认为,是由
于换热器特殊结构造成管接头间隙处碱液聚集,浓度升高,形成溶液应力腐蚀所致。针对泄漏原因
对新管束的管接头进行了消除应力热处理,加热器在新管柬安装后已安全运行近年。文章对碱液加热器
安稳运行提出了改进建议。
关键词:碱液加热器;泄漏分析;改进措施
某装置内的碱液加热器是一台浮头式换热—;一一
器,型号为—.——/—,其在工艺流程一—一
,表面形成。的保护膜。但如
液下文也称“碱液”加热,升温至℃。果该处存在应力,此膜受应力作用而被破坏,继而
该换热器操作参数: 再钝化使膜修复,当这两方面处于平衡时,发生阳
管程介质为蒸汽,温度℃,压力. 极溶解型的应力腐蚀破裂,通常称之为“碱脆”。
: 影响碳钢在溶液中产生应力腐蚀开裂的
壳程介质为碱液,人口温度℃出口因素为浓度、温度和应力的存在。所以国家标准
温度~℃,压力.。中规定碳钢设备储存各种浓度的,当温度
装置开工运行个月,生产巡检中发现加热高于一定值时,焊后应进行消除应力热处理,如
器管程排凝时介质异常,蒸汽冷凝水中含表所示。
量畸高,怀疑换热器内漏;将该换热器切出后,拆以上因碱液引起的应力腐蚀已被认可,并列
开检查,发现换热管与固定管板、浮动管板的连接入标准条款或被国家法规引用。
接头有多处出现泄漏,对泄漏的接头进行补焊,试表碳钢在不同浓度溶液中的使用温度上限
压正常后投用。此后该加热器仍多次出现泄漏, 溶液【『一五分戡. .÷
虽经几次补焊,泄漏越来越严重,以致无法使用, ●§砸帅—一一
在此情况下,不得不停工,分析泄漏原因,寻找解溶液埙分数、. ⋯’
决方案。
管壳程介质的腐蚀性
泄漏原因分析
如果仅仅从本设备管、壳程介质操作温度及
经查,该换热器的订货文件中要求如下:
压力来看,单纯由于强度不够引起泄漏的可能性
管程、壳程材质均为碳钢;
很小,所以应从介质腐蚀方面人手。
管程介质为蒸汽,腐蚀性较小,对材料的腐蚀
可认为是均匀腐蚀。收稿日期:——。
壳程介质为% 溶液,在一定条件作者简介:张述旺一,。年毕业
于石油大学华东化工设备与机械专业。现在海工英派尔工
下会发生应力腐蚀。
程有限公司从事化工设备设计工作,高级工程师。已发表论
碳钢和低合金钢在溶液中的应力腐文篇。
蚀破裂多数认为是阳极溶解引起的,反应式如下: : .

管板为号钢锻件; 于换热管与管板间隙处的温度,经过简单的传热
换热管为号无缝钢管。计算就可得出该处温度远远高于壳程介质——
换热管与管板的连接形式为强度焊加贴胀, 溶液的操作温度~ ℃,接近于加热蒸
见图。汽温度,可达℃。
间隙里溶液的浓度。前文中已提到
换热管与管板间隙中的碱液处于不流动状态,在
高于℃的温度下,间隙里碱液中的水有汽化
的倾向,汽化导致碱液中水分减少,水分的减少就
直接导致该处溶液的浓度越来越高,已远
远高