甲醇装置压缩机冷却器腐蚀原因分析及对策.pdf

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1、806化工机械2012年甲醇装置压缩机冷却器腐蚀原因分析及对策徐红梅’(山西焦化股份有限公司)摘要分析了目甲醇水冷器涎漏导致甲醇装置循环水水质恶化、浊度超标、压缩机冷帮器腐蚀泄灞的原因。采取过程监测、分析等手段，并逐步将碳钢材料的冷却器换热管更换为防腐涂层专利技术的换熬管，保证了设备的长周期运行。关键词甲醇装置压缩机冷却器换热管中图分类号TQ051．21文献标识码B文章编号0254-6094(2012)06-0806-03山西焦化股份有限公司甲醇厂有5台4M50-388／25一BX原料气压缩机和

2、一台3BCL-459合成气压缩机，均为公司关键设备，6台机组共有18台冷却器(均为循环水冷却)。从2010年1月份开始发现2。机一段冷却器泄漏至8月份，原料气压缩机因冷却器换热管泄漏停机处理共计46次。合成气压缩机从2009年8月份发现二段冷却器泄漏至2010年10月份因换热管泄漏甲醇装置停机处理5次。为解决冷却器泄漏造成压缩机频繁地开停车，制约甲醇装置长周期运行的问题，笔者从设备设计、制造、腐蚀机理及操作工艺等方面进行分析研究，采取了有效对策，效果明显。1冷却器现状．1．1原料气压缩机冷却器原

3、料气压缩机冷却器为列管式换热器，管程介质为煤气，壳程介质为拎却水。管板材料为16MnR，换热管材料为20。无缝钢管，规格qb25mm×2ram，换热管国家标准为GB／T8163-99，换热管与管板采用焊接。其中一段冷却器换热管总数1104根，二段472根，三段234根。从2010年1月份开始发现2。机一段冷却器泄漏开始至2010年8月份，原料气压缩机因冷却器换热管泄漏停机处理共计46次。表I为各原料气压缩机冷却器从2010年1月份发现一段冷却器泄漏至U月处理泄漏(高压水清洗、打压、查漏、堵管消漏

4、)情况。表1原料气压缩机冷却器泄漏处理情况·徐红梅。女，1975年11月生．工程师。．1{I

5、西省洪洞县，041606。第39卷第6期化工机械8071。2合成气压缩机冷却器合成器压缩机一、二段冷却器为u形管式换热器。防喘振冷却器为列管式换热器，封头管箱，壳程内介质为循环水、管程内介质为新鲜气。管板的材料16MnR，换热管材料20。，规格qbl9mmX2mm，换热管标准为GB9948-98《石油裂化用无缝钢管》，换热管与管板为强度焊加贴胀。一段冷却器换热管总数491根，二段378根，防喘振冷却器1

6、035根。从2009年8月份发现二段冷却器换热管泄漏至2010年10月份，期间因换热管泄漏甲醇装置停车处理5次。表2为合成气压缩机冷却器从2009年8月份发现二段冷却器泄漏至2010年10月处理泄漏(高压水清洗、打压、查漏、堵管消漏)情况。表2合成气压缩机冷却器泄漏处理情况合成气压缩机冷却器泄漏后停车处理会使整个甲醇装置停产。2010年lO月9—12FI将3台冷却器更换为新管束，换热管全部更换为304材料，更换后管束均正常无泄漏。2冷却器换热管腐蚀原因分析因压缩机各冷却器泄漏且换热效果差，换热管

7、进行堵漏和高压水清洗(酸洗)时，对换热管外壁进行仔细检查，各冷却器换热管外表面有严重积垢(附着有1—2mm厚的淤泥)。去掉淤泥后管外壁及壳体内壁腐蚀严重，外表面腐蚀斑点占管外壁面积的50％以上，最严重腐蚀坑点深度超过0．9mm，换热管内表面光滑且无腐蚀点(管内介质为煤气、新鲜气)，且在换热管泄漏期间循环水的水质调节困难，浊度指标居高不下。针对冷却器换热管如此大量泄漏的情况，从换热管的化学成分、循环水的水质变化、换热器的结构及制造过程、原始设计、原始开车前冷却器的清洗或预膜处理及工艺操作等方面进行

8、了综合分析与研究，最终认为造成各冷却器泄漏的原因是循环冷却水水质的变化造成的。甲醇水冷器因冷却水进水侧挡板尺寸较小，水流冲击导致该冷却器进水管两侧换热管泄漏，使甲醇进人循环水中，甲醇在水中完全溶解后成为细菌的营养物质，使循环水中的细菌大量繁殖，细菌指标严重超标，细菌超标后须在循环水中加入大量杀菌剂，大量死亡的细菌尸体(有机物)在各冷却器换热管流速较低的部位大量沉积形成胶凝状污垢，造成了以下后果：a．严重影响冷却器的换热效果；(下转第810页)810化工机械2012焦大盖对隔膜压紧力不均时，气体一

9、方面会从端盖处进入到油液中，另一方面煤浆中的气体通过隔膜压紧力最薄弱的位置进入油液，这种状况下，较短时间内会进人大量气体，导致隔膜破裂(破裂口呈椭圆形且位于最上方)。针对上述情况，活塞腔的端盖处密封件应定期进行检查更换，保障密封件的密封效果。在隔膜安装过程中，应将隔膜室内的密封位置清理干净，隔膜的密封圈上涂抹润滑脂，隔膜大盖螺栓应使用力矩扳手按照顺序均匀上紧，力矩要严格参照维修手册上的数据。3．3疲劳老化导致隔膜断裂针对高压煤浆泵的隔膜厂家建议使用周期约8700h，一般情况下，运行到此周期，拆下