煤气显热回收器软水热管换热器漏水原因及处理



煤气显热回收器软水热管换热器漏水原因及处理

向宏

(湖北新洋丰合成氨厂湖北荆门448150)

0前言

湖北新洋丰合成氨厂造气车间共有14台Φ2 650 mm造气炉，分为4个单元，每个单元配有1台显热回收器，其内部共分上、下2台换热器，上部介质为蒸汽，下部介质为软水；采用热管换热技术，分别与自上而下的单元煤气进行换热，并为蒸汽和软水加温，同时降低单元煤气温度，每年可为公司节约资金4 200余万元。2015年3月，2#单元软水热管换热器发生泄漏，采取措施处理后，于5月小修时对软水热管换热器进行了彻底检查和处理。现对软水热管换热器穿孔泄漏的现象、危害、原因、处理及预防进行总结。

1软水热管换热器漏水现象

2015年3月11日13:25，中控主操发现3#~6#造气炉所在的2#单元显热回收器出口煤气温度由正常的205 ℃左右骤降至98 ℃，且不再回升。打开显热回收器底部人孔盲板上的Φ50 mm快开阀排污时发现有水流出，全开排污阀排水约4 h后水量变小，显热回收器出口煤气温度回升至205 ℃，关闭排污阀；18：08，该单元显热回收器出口煤气温度再次骤降至98 ℃，打开显热回收器底部盲板上排污阀又排水约4 h后水量变小，显热回收器出口煤气温度回升至205 ℃，由此判断显热回收器下段软水与煤气换热的热管换热器穿孔漏水。软水由热管泄漏后积聚于显热回收器底部，当液面超过显热回收器到洗涤塔煤气弯管时，软水进入洗涤塔，随污水由洗涤塔水封处排至污水主沟，同时大量约83 ℃泄漏的软水使高温煤气降温，导致显热回收器出口煤气温度骤降。

2开车期间处理措施

为保障生产的正常进行及安全，利用橡胶管将显热回收器底部泄漏软水由底部人孔盲板上快开阀处引流至西边污水主沟，适当开启快开阀，让软水长流且不泄漏煤气，等待装置小修时处理。

3软水热管换热器漏水的危害

3.1　浪费软水

每天至少有8 t经变换岗位加热后的脱盐软水泄漏后排至循环污水主沟，按3.5 元/t脱盐水计算，每月损失脱盐水费用840 元，更造成了人力、物力的浪费。

3.2　煤气显热回收效果大幅降低

自软水换热器穿孔泄漏软水后，变换岗位来约83 ℃软水经热管换热后，软水出口温度仅提高了约7 ℃，远较正常的105 ℃低；同时，大量泄漏的软水吸热，导致夹套副产115 ℃蒸汽经热管换热器换热后温度仅上升至205 ℃，较正常时低20 ℃，煤气显热回收效果大幅下降，不利于节能降耗生产。

3.3　加剧热管腐蚀

软水不间断泄漏的同时，遇高温煤气后，部分煤气中的CO2溶于软水生成弱酸性溶液，蒸发后形成弱酸性气体，增大了热管换热器外部气体的湿度，导致煤气中大量粉尘积聚到热管换热器外壁，降低了其换热效果；弱酸性气体还对热管管壳和端盖造成腐蚀，缩短了热管的使用寿命。

4小修处理措施

4.1　初次检查情况及处理

4.1.1安全措施

2015年5月2日，合成氨装置停车小修，造气炉未熄炉，利用惰性气体对各单元煤气总管后部至气柜的煤气流程进行了彻底置换，然后打开单元煤气总管后部的总集尘器、显热回收器、洗涤塔盲板，配置风扇于洗涤塔下部人孔处抽空气置换。5月3日上午，经气体采样分析合格后，操作工由中部人孔进入2#单元显热回收器内部，发现软水热管换热器外壁积灰严重，遂用清水对软水热管换热器外部积灰进行了彻底冲洗，便于查找漏点。5月3日下午，对该软水换热器进行试压(加压至0.4 MPa)，进入换热器内查漏。

4.1.2检查情况及处理

技术人员由显热回收器底部人孔进入，发现该器下部倒数第3层靠东南角有1根热管因磨损腐蚀穿孔漏水，且孔径较大，漏水严重。

处理措施：若在器内补焊，需将漏水热管下部2根热管割除再补焊，且热管与器壁、热管与热管间间隙太小，操作困难；最后决定割开显热回收器外壁，直接割除泄漏点下端热管再对漏点进行补焊。实施上述操作后，试压合格，遂对显热回收器外壁进行了补焊。

4.2　二次检查情况及处理

为彻底根除漏水隐患，对软水换热器进行了第2次检查，试压时发现仍有软水泄漏，但并非已补焊的热管处。

4.2.1检查情况

经多方查找，发现该换热器顶部软水出口Φ219 mm弯管与显热回收器器壁结合处不锈钢钢管裂缝漏水。

4.2.2处理措施

经研究决定，对裂缝的不锈钢钢管实施补焊。实施补焊后试压，不锈钢钢管再次出现多道裂缝，漏水更趋严重。经检查，为不锈钢钢管材质不符合要求，最后对该换热器软水出口弯管实施整体更换，采用普通5 mm钢管代替不锈钢钢管。补焊结束后，试压合格。2015年5月11日，合成氨装置重新开车后未出现漏水现象。

5预防换热器热管穿孔的措施

导致换热器热管穿孔的原因主要是煤气的冲刷、腐蚀及热管缺水干烧等情况；导致换热器进、出口管穿孔的原因主要是钢管的材质及焊接问题。为预防热管换热器穿孔漏水威胁安全生产，日常生产和检修中应采取以下预防措施。

5.1　减少煤气中含尘量

煤气中若夹杂灰尘太多，会加剧煤气流动过程中对热管的冲刷，因此，日常生产中应减少上行煤气带出物，坚持每天排净单炉旋风除尘器及单元总集尘器的积灰，尽量减少煤气中的含尘量。

5.2　管道选材及焊接要求

为避免生产过程中换热器进、出口弯管出现裂缝漏水现象，在选材时要保证钢管质量符合要求，同时在进行进、出口弯管与换热器和显热回收器器壁的焊接作业时要规范，保证焊接质量合格，不留隐患。

5.3　防止软水换热器干烧超温

开车期间，若变换进单元软水缓冲罐的截止阀未开，软水无法进入换热器内，或者软水换热后去潜热脱氧槽的进口阀门未开启，都会导致软水换热器干烧或严重超温，致使热管换热器烧坏。因此，开车期间必须开启进、出软水热管换热器的阀门，且阀门开启度要合适，防止因软水量少而超温。

6结语

通过2015年5月小修，彻底解决了2#单元软水热管换热器漏水的问题，煤气显热回收器运行恢复正常。今后，应该做好软水热管换热器穿孔漏水的预防工作，确保造气系统生产的稳定、低耗、安全。

(收稿日期2015- 08- 12)