中压蒸汽凝结水弯头泄漏研究

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1、中压蒸汽凝结水弯头泄漏研究　　摘要:本文分析了现场弯头管件泄漏原因及机理，提出了杜绝泄漏发生的原因及改进措施。关键词:凝结水弯头泄漏冲蚀.Abstract:Thispaperanalyzestheelbowpipeleakagecauseandmechanism,putforwardtoeliminatetheleakagereasonsandimprovementmeasures.Keywords:condensationwaterelbowleakageerosion.中图分类号：TQ085文献标识

2、码：A炼油装置能源中，中压蒸汽利用范围很广。炼油厂中的中压蒸汽主要应用在一下几个方面，转化为汽轮机的动能，给工艺介质加热或者直接作为工艺介质参加化学反应。大港石化汽油加氢脱硫装置中压蒸汽主要用作给换热器加热，冷凝后的凝结水送出装置返回动力锅炉回收。凝结水管路中一弯头管件，2008年开工后运行了5年出现了冲蚀泄漏现象。作者根据中压蒸汽工艺流程，弯头本身材料，冲蚀原理几方面对弯头冲蚀泄漏现象进行了分析。一、中压蒸汽流程43.5MPa中压蒸汽从装置外来，进入减温减压器调整到合适的温度，一路入原料换热器E-10

3、3管程加热催化汽油原料，另一路进入分馏塔重沸器E-107管程，凝结水均进入分水罐，最后两路凝结水合为一股进入中压蒸汽凝结水罐D-314，闪蒸出的低压蒸汽进入1.0MPa低压蒸汽管网，另一路从罐底液控压控送出装置返回动力锅炉系统。图1中压蒸汽流程图二、冲刷减薄机理及分析发生泄漏位置为控制阀后一90°长半径弯头，规格型号为φ89x6，制造材料为20g，泄漏位置如图2所示。图2弯头泄漏位置由图中可知，此弯头泄漏小孔位于弯头正中心，后将弯头拆下检查，发现泄漏点周围明显减薄，尤其是弯头的下半部位，此处也正是凝结水

4、冲刷最严重的地方。弯头材料采用碳素钢20g，此种钢号相比较普通20#钢，添加适量合金元素，为锅炉专用钢，耐高温高速冲刷。工艺上凝结水流出流量Q=213m³/h,弯头内径d=(89-2*6）mm=77mm，流经弯头线速度为v=Q/(πr2)=213/(3600*π*0.03852)=124.7m/s。此线速度已远大于5m/s的弗氏速度，冲刷严重。中压凝结水从D-314流出，经现场测定，温度为106℃，高于水气化温度。所以可以看出凝结水流经弯头时为气液共存状态。泄漏位置正好处于方向改变处，气泡碰击

5、管件器壁，增加了冲刷的力度。冲刷减薄，又称为冲蚀，是无缝管道常见的一种腐蚀形式。本文所讨论管件弯头运行多年出现小孔泄漏，由于减薄明显可判断为冲蚀。水流夹带高温气泡碰撞弯头下半部分，气泡碰弯头器壁立即崩溃覆灭，长时间消磨管件晶间原子导致减薄。汽油加氢装置运行初期，由于催化剂活性较高，使用中压蒸汽量少，相应中压蒸汽凝结水量少，对冲蚀影响不大。但是装置运行中后期，催化剂活性降低，中压蒸汽量相应提高，凝结水量加大，加大冲蚀力度。从拆下管件即可看出，弯头的减薄从最底部最薄向里逐渐厚度增大，但是推制无缝弯头，厚度难

6、免不均匀，弯头正中央恰好水流线速度最高，导致穿透管件壁，发生泄漏。三、结论及对策1、根据以上论述，这次发生的小孔泄漏根本原因是中压凝结水冲蚀影响，中压凝结水弯头冲蚀因素主要受制于制造质量及使用条件，对管件弯头处应严格检查，加强厚度检测，提前预知泄漏。2、此处中压凝结水流经弯头，线速度过大，日常冲蚀严重，由于未到检修期，采取了更换φ89x8，制造材料为15CrMo弯头，对其使用效果进行长期观察，防止泄漏。43、减少线速度可以更换大直径管件，计划在下一次检修中设计更换大口径管线，彻底杜绝冲蚀发生。参考文献：

7、1赵会友，陈华辉等.几种钢的腐蚀冲蚀磨损行为与机理研究.摩擦学学报.1996.4.（112~119）2李卫民，张英.蒸汽凝结水闭式回收技术在炼油企业的应用.中外能源.2006.11.(104~106)4