汞对天然气处理装置中冷箱的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年天然气技术Vo1．4，No．2第4卷·第2期NaturMGasTechnologyApr．2010文章编号：1673—9035(2010)02—0053—02汞对天然气处理装置中冷箱的影响何富均(四／ilJil空换热器有限公司，四川简阳641400)摘要天然气处理装置中冷箱(板翅式换热器)的主体材质是铝，天然气中所含汞会对其产生破坏作用。汞对铝的破坏形式有融合、汞合金腐蚀、液态金属脆化等。为尽量避免汞对铝制板翅式换热器的潜在破坏，研究了汞对板翅式换热器的板束体、封头、接管、法兰的不同影

2、响，建议在可能有汞存在的装置中设置脱汞塔，并在设备制造中采取相应措施。关键词天然气汞冷箱I板翅式换热器l破坏形式中图分类号：TE896文献标识码：A有限的，即或铝的氧化层不均或有大量缺陷，汞通O引言常都不会通过这些微观裂缝和缺陷到达金属深层，虽然天然气由CH、CH、C，H等烃类及HS、但是这种缺陷和裂缝如果加上热应力、机械应力、CO：、N：等非烃类成分组成，但有的天然气中却含有磨损或者一些化学环境，汞对铝的危害则会增加。微量的汞。天然气中的汞含量尽管微小，却会破坏1．2汞合金腐蚀天然气处理装置中的铝制板翅式换热器，危害甚大。因此，

3、有必要对其破坏形式进行探讨，以引起汞合金腐蚀是汞和湿气作用而产生的腐蚀过人们的重视。程，反应方程如下]：Hg+A1—Hg(A1)l汞对铝的破坏形式2Hg(A1)+6HzOA1：O，+3H：O+3H2+2Hg天然气原料气中汞的含量通常是很低的，但积少量的铝能够溶解在液态汞中，并扩散至汞的累到足够量时也能导致低温铝制换热器受到严重破湿气界面然后快速氧化，如此循环往复至铝完全转坏。天然气处理装置的制冷设备通常都使用铝制板化为氧化物，这时就会观察到大量的氧化晶须和深翅式换热器，这种换热器的零部件全部采用铝合坑。快速氧化必须要有湿气，如果没

4、有湿气，则反金，封头、接管采用5052或5083合金，法兰采用应速率很慢。因而在存在自由水时，汞会给铝带来5083或6061合金，板束体采用3003合金，这些合金致命的破坏，然而在低温换热器中，几乎是不存在都容易受到汞的影响。天然气中的汞通常通过以下3游离水的。因此，在天然气装置中的冷箱很少有人种方式来破坏铝制换热器。认为是由于汞合金腐蚀造成失效式破坏，但是受液态汞侵蚀的铝制板翅式换热器的封头、接管或法1．1融合兰，当暴露于空气中时，会很快出现氧化晶须。四融合是汞和其他金属如铝、金、银、锌等形成JJlJil空换热器有限公司对雅克拉

5、压气站的冷箱进行液态溶液的过程。在铝汞合金中铝的含量是很低维护时发现，冷端的封头在割开后，暴露于空气中的。而且铝汞合金的形成要求必须湿润铝金属表仅几秒钟就在出现裂纹的地方长出许多白色的晶面。由于铝在空气中极易氧化，通常铝材表面都形须，即使是受液态汞侵蚀的铝材在切割过程中产生成一层A1O，的保护膜。因此，汞对铝的破坏深度是的铝屑飞溅到其它铝材表面上也会使其很快长出晶收稿日期：2009—12-0j修订日期：2010—03一[)1作者简介：f『】』高均(1968一)，高级程师，从事板翅式换热器设计T作：E-mail：hfj798ip．1

6、63．(。of1]天然气技术／53学兔兔www.xuetutu.com第4卷何富均：汞对天然气处理装置中冷箱的影响第2期须。要的环节是钎焊。现有钎焊工艺均采用真空钎焊，钎前板束体的零部件经制作加工完成后进行清洗去1_3液态金属脆化(LME)油，然后拼装并经装夹后进入真空炉中在10-Pa的汞对铝的液态金属脆化(LME)是许多金属(不是真空条件和约540～590℃的温度条件下钎接完成，全部)被一种特定液态金属脆化常见现象中的一个例在约350～400oC左右时出炉。由于升温及冷却的均子。汞不仅能脆化铝合金，也能脆化铜、钛、镍、匀性较好，

7、这种生产过程不但消除了应力，而且板铁和锌合金，但不会脆化镁合金，同时铝合金也能束体上也形成了均匀致密的氧化物保护层，这种保被液态的镓、铟、铅、锡、镉和钠脆化。护膜阻止了汞与铝之间的融合，也阻止了铝的液态液态金属脆化通常比其他的脆化，如氢的脆金属脆化过程，因此板束体是较难出现由于汞的存化，或应力腐蚀脆化破裂更为严重，而且一旦这种在而导致的破坏。不管是由美国Chart公司提供的海破裂开始，即使在很低的应力下也会不断发展和强南海燃的LNG换热器[21，还是由四川川空换热器公化，这样，液态金属就会吸收至不断延展的裂缝司提供的雅克拉压气站的

8、轻烃回收装置换热器，在中，从而产生新的破坏。和空气中的破裂相比，液我们的维修过程中均未发现板束体的失效或者泄态金属环境中的破裂裂缝塑性要小很多，所以裂缝漏，而中海油龙口的天然气处理装置冷箱虽然用户表面可以是无特征的，也可以出现小而浅的坑，但未进行维