炼油装置循环水冷却器的腐蚀控制措施

2015-04-27中国石油化工股份有限公司洛阳分公司水务中心河南洛阳471000

山东工业技术 2015年4期

关键词：管束结垢炼油厂

鲁　宁（中国石油化工股份有限公司洛阳分公司水务中心,河南　洛阳　471000）

炼油装置循环水冷却器的腐蚀控制措施

鲁宁
（中国石油化工股份有限公司洛阳分公司水务中心,河南洛阳471000）

文章主要从当前炼油厂炼油装置的实际状况特点出发，从炼油装置中的循环冷却器结构形式、腐蚀的类型以及泄露部分等方面对水冷器的泄露情况和原因进行了分析，并提出了对水冷器进行防腐蚀处理的相关措施。

炼油装置；循环水冷却器；腐蚀控制

我国经济的快速发展推动了炼油厂炼油生产技术和生产工艺的进步，在当前形势下的炼油厂的生产运作中，炼油装置运行周期不断延长、工艺介质中腐蚀性介质含量也在增高、循环水浓缩的倍数不断增大，加上循环冷却水的补充水因为回用污水后水质状况严重下降，那么就会造成炼油装置循环水冷却的腐蚀和结垢问题不断的出现，对正常的生产运作带来极大的不便，需要及时的控制解决。

1　循环水冷却器的腐蚀现状分析

针对于洛阳石化的实际运作状况，在循环水冷却器的运行状况统计下，可以发现它的腐蚀结垢受到多方面的的影响，一方面是与腐蚀的环境有关，另一方面是设备的选材和型式以及具体操作有关。按照装置泄露的循环水冷却器的结构可以把其分为两种类型，即浮头式和列管式。从泄露水冷却器管束的材质方面来讲，它的构成材质是十分多样化的，一般主要有：10#、20#、1Cr18N i9、0Cr13以及0Cr18Ni9Ti等等。

在炼油系统中，炼油装置水冷却器发生腐蚀泄露的原因有很多种，主要有：循环水侧腐蚀类型占2成；温度操作急剧变化类型占1成；工艺侧腐蚀类型占7成。对于水冷却器泄露部位的统计中主要发生在以下几个部位：一是小浮头螺栓和垫片；二是小帽子隔板部位；三是管口焊缝部位；四是管束部位。

2　循环水的运行状况分析

循环水的运行中它的水质状况直接影响着水冷却器的腐蚀，不同的补充水质及工艺路线对循环水结垢腐蚀倾向有很大影响，洛阳石化属中原地区，气温变化频繁，夏季气温高、冬季气温低；补充水水质属高碱高硬，并同时补充大量炼油及化纤回用污水，循环水处理走的是加酸控制总碱加钙硬的工艺路线。从近几年监测腐蚀粘附数据看，循环水具有腐蚀倾向，并伴有一定程度的碳酸钙及生物黏泥沉积。

3　常见的换热器腐蚀原因分析

3.1常减压装置流速低引起的水侧腐蚀

常减压装置油浆冷却器，它的盘管的构成材料的质地为碳钢，它的管程介质主要是油浆，操作的可行性温度是在250-290℃之间，它的壳程介质主要是循环水。它在炼油厂中出现腐蚀的原因主要是，进入油浆冷却器后，循环水的流动速度远远低于既定的最低的标准流速，同时温度急剧升高，这样就造成了循环水冷却器管束外部表面出现大量的结垢物质的堆积，造成很多的细菌产生，久而久之就会出现腐蚀性的生物黏泥，造成碳钢材质的换热管在垢下氧浓差电池的作用下多次的被腐蚀，最后直至穿孔。

3.2常减压装置水冷却器的高温硫腐蚀

常压渣油外甩冷却器，它的管束的构成材质是10#钢。它的壳程介质是常压渣油，可行性的操作温度是130℃。它在炼油装置的过程中出现腐蚀的原因主要是因为渣油侧高温硫的腐蚀造成的。在管束经过腐蚀出现穿孔后，渣油会发生泄漏进入到循环水水侧，这样就形成了一种特定的环境，也就为细菌的产生创造了条件，大量的生物黏泥会在管的内部形成，从而造成换热管的内部黏泥下方部位出现了严重的垢下腐蚀现象。

3.3常减压装置分馏塔顶后冷器的电偶腐蚀

这种冷却器在其管束的材质构成上一般是0Cr18Ni9，它的设备结构中对于折流板的构成材料也是属于碳钢。它在壳程的介质方面主要是油气，它的可行性操作温度是85℃，它的管程介质是循环水。从它实际的水冷器管束来看，它的腐蚀主要是在它的管束外壁之间存在很多的灰白色的垢物，出现的原因主要是，因为折流板和管束两者在构成材质上都是异种钢，存在着很大的电位差，这两者在高钙碱的循环水电解质中会产生电偶腐蚀。

4　对于水冷却器防腐蚀的对策

4.1管束的制作和安装

在进行管束制作和安装时，筛选合适的换热器材质，要确保金属具有平整光滑的表面；进行安装和抽芯时要配备专业的机械，要采用专业的吊装带，起到对管束的保护作用；对于浮头式水冷却器的内浮头螺栓，要根据要求进行预紧，控制好预紧力度；在循环水的水侧，要尽可能的使水冷却器的管板、管束所使用的材质相一致；在进行防腐时特别是涂料防腐时，要严格注意在开工和停工过程中的蒸汽吹扫，保持涂料的效果。

4.2对循环水的管理

要把循环水中的各项工艺指标严格控制，特别是在硬度、氯离子、pH值以及浊度等方面，控制各类阴阳离子指标的上限，防止因超工艺指标上限引起的腐蚀和结垢；控制回用水水质稳定，减轻回用水对循环水的冲击；控制系统中各类药剂的投加，维持余氯、总磷、正磷等指标在稳定指标范围内，这样可以减轻对缓蚀阻垢剂的副作用以及对管道的腐蚀；加强对缓蚀阻垢剂的筛选，选择对当前循环水适应性最强的缓蚀阻垢剂，并对药剂承包商实施动态管理，确保药剂配方不断适应循环水的变化；做好开停工及定期清洗预膜工作，以清除管道内壁的水垢和锈镏，提高管道的过流能力。

4.3对于水冷却器的管理

首先，在装置停工检修时，由专业部门或第三方要对水冷却器的腐蚀结垢、换热管的壁厚等方面进行详细的检测分析，在结合循环水厂的实际采取正确的防腐蚀措施；其次，构建水冷却器台账，根据工艺侧的介质种类、操作的温度、压力等进行合理的分类，出现泄漏时，按照循环水介质泄漏相关规定，采用在线含油分析仪等多方面手段，及时的发现泄漏位置，分析原因快速采取解决措施；对流速不足，温差较大的换热器要尤为关注，采用增加管道泵或阶梯降温等技术手段降低这些换热器的腐蚀倾向；按照API971标准，对水冷却换腐蚀进行标准合理的分级，然后在根据分级标准对腐蚀较为严重的水冷却器制定正确的防护措施，在其运行的过程中要加强监控措施，以确保装置的长周期运行。