急冷器失效原因分析及对策.pdf

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1、第4期．67一急冷器失效原因分析及对策张劲松，周朝刚(中吴晨光化工研究院，四川自贡643201)[摘要]对急冷器蛇管失效的原因进行了分析，采取了相应措施给予解决，保证了装置的正常运行。[关键词]急冷器；蛇管；失效；泄漏；对策裂解装置是有机化工行业的核心设备，它将筒体材质为16MnR，规格为l416X8，高长链的有机物分解为小分子物质，通过精馏，去7100mm；蛇管分为两段，物料接触的第一段由于掉杂质，提供给工业生产或生活使用。急冷器是温度较高，材料选用0Crl8Ni9，长度约10m，第二裂解装置中重要的设备，其作用是使炉管或者高段材料

2、选用20g，规格为89×5无缝钢管。温裂解反应器中反应的物料在设备中快速冷却到2泄漏情况一定温度，以降低后续处理设备的要求，达到降检查发现，泄漏点有两处。第一处在物料低后处理设备成本和操作难度的要求。急冷器的进口分岔处，材料为0Crl8Ni9，三通上有一道长稳定运行在工艺生产中起到相当重要的作用，一开口，约长10～20mm，宽3～5mm，开口附近壁旦失效会严重影响生产，甚至装置停车。厚如纸一般薄，附近还有大量明显的点蚀凹坑1设备介绍(见图2)，通常设备投用六个月左右就出现泄急冷器壳程为直径l400的圆筒体，内装温漏。另一处泄漏位置在靠

3、近物料进口段，发生腐度为150～l80~C的饱和水，利用饱和水的汽化潜热蚀部分蛇管材料为20g，泄漏部位出现几条长达来吸收蛇管中物料放出的热量，以达到冷却物料400～600ram，宽10mm的开口，开口附近非常薄，的目的。内部为蛇管结构，反应器出来的物料分其位置不在蛇管中气体冲击面，而在蛇管内侧内别进入两组蛇管，物料在蛇管中冷却后，再汇入壁(图3)。这种情况在近期几个月频繁出现，一一根管子引出急冷器。结构见图1。台新设备大约只能用1～2个月，最短的只用了几天，严重影响正常生产，损失很大，并且存在着安全隐患。因此急需找出其腐蚀原因，采取

4、相应措施。图1急冷器结构简图急冷器设备参数见下表：图2图3壳程管程工作压力MPaO．450．23失效原因分析设计压力MPa0．6O．3由于急冷器的作用是将裂解物料从高温迅速设计温度℃180900冷却到2o0℃左右，在靠近进料段物料温度很高，工作介质软水饱和水蒸汽裂解气，HF，HC1，H20约400～500~C，0Crl8Ni9材料的硬度和耐磨性都腐蚀裕度ll作者简介：张劲松(1960一)，男，高级工程师，现任中昊换热面积m55晨光化工研究院设计所所长，主要从事有机氟化工设备开发设流速m／s25计工作。68一■腐蚀防腐张劲松等急冷器失效

5、原因分析及对策2石0油与化工设备一10年第13卷大大降低，三通的迎风面在高温、高流速物料的冲度达到设计温度时，关闭附加加热装置。刷作用下，逐渐变薄最后被冲刷穿孔，这是三通出(2)由于过热蒸汽炉加热能力有限，无法现开口的一个原因。在三通处，接管由两根合为一提供更多的热量，当锅炉房出来的蒸汽温度偏低根，有一个尖角，结构存在突变，不连续，引起局时，减少进入过热蒸汽炉的蒸汽量，使有限的热部过大应力，是形成三通出现开口的又一个原因。量能充分地把过热蒸汽加热到设计温度。虽然曾先后将材料换为耐高温性能较好的GH30、(3)提高急冷器壳程饱和水温度，

6、减小蛇00Cr25Ni20等材料，但效果始终不理想。管内物料进出口温度与壳程饱和水之间的温度差蛇管中间靠近进料口段出现裂口，从材料分值，使反应物料温度不会过早降到露点以下，形析，蛇管材料在投入制造前进行过严格复验，质成液滴。量可以得到保证，不存在材料质量问题；从实物通过以上三个措施，能有效阻止过热蒸汽在裂口位置上看，不在焊接接头位置，不存在焊缝急冷器内形成小液滴产生壁流腐蚀设备。质量问题；又不在高温高速流体迎风面，物料对针对靠近进料段三通的迎风面在高温、高流蛇管该位置的冲刷极微；从以往使用的情况看，速物料的冲刷作用下，逐渐变薄最后被冲

7、刷穿孔通常失效都在离高温进口较近冲刷严重的三通处造成三通出现开口的问题，可在三通流体迎风面或在蛇管流体迎风面受冲刷而破裂开口。而在增加防冲挡板(见图4)，有效延长三通在高温、蛇管中间靠近进料口处位置开裂，很可能是发高流速物料冲刷下的耐磨性，同时在三叉处增加生了严重的化学腐蚀。裂解产物中有HF、HCI、局部壁厚以降低局部应力。从而保证蛇管的正常HO等组分，正常工作时由于温度较高这些物料运行。呈过热状态，对设备腐蚀较小，只在蛇管流体迎风面存在冲刷腐蚀。当温度低于露点温度时，这些过热状态的气体就会冷凝成液体，组分HF、HC1在水滴中电离成F

8、、Cl一离子，F一、Cl一离子在400～500℃的高温下对金属材料的腐蚀速度是相当快的。经调用DCS系统的记录发现，在近几个月内，由于天然气供应紧张，锅炉房出来的蒸汽达不到设计温度，虽然又经过热蒸汽炉加热，但过热蒸汽炉加