再沸器设备泄漏原因分析

詹永刚

（浙江新安迈图有机硅有限责任公司，浙江建德 311600）

再沸器设备泄漏原因分析

詹永刚

（浙江新安迈图有机硅有限责任公司，浙江建德 311600）

再沸器设备在实际运行过程中常出现泄漏问题，对化工企业生产运行造成不良影响。对再沸器设备的泄漏原因进行分析，希望对相关人员有所启示，为我国化工企业发展奠定良好基础。

再沸器设备；泄漏；原因分析

再沸器设备也可以称之为重沸器，该设备结构与冷凝器设备结构有着相似之处，但是二者有着根本性的区别，因为冷凝器设备是用来降温的，而再沸器是用来提升温度的。再沸器设备可以将塔釜物料蒸发成为气体，并且使得气体再次进入塔釜内部，与物料进行有效隔离。再沸器设备与换热管之间可以应用焊接、胀接和焊胀并用方式进行连接。需要注意的是，不同连接方式有着不同的适用情况。相关人员需要依据连接的实际情况选择合理的连接方式。再沸器设备的实际运行会受到众多因素的影响，其中包括温差应力、介质腐蚀等等，其中再沸器产生泄漏的主要原因就是换热器设备失效。对再沸器设备的泄漏原因进行分析具有现实意义，下面就对相关内容进行详细阐述。

1 再沸器泄漏问题提出

在本世纪十年代左右，我国某化工厂建设完成投入应用，该化工厂中拥有数量众多的再沸器设备。但是设备维修养护工作人员发现，再沸器设备运行启动之初即发生故障，其中超过50%的再沸器设备发生了泄漏问题，泄漏发生区域集中在管口焊接位置，给该化工企业的实际运行造成了不良影响，给改期的项目建成后的按期运行带来的恶劣影响，给该企业造成了很大的损失，也给该企业的设备管理技术人员造成了很多困扰。笔者对再沸器设备的操作条件、设备结构以及设备应用时间进行了综合分析，并且对再沸器发生泄漏问题的相关数据进行了收集和整理。主要包括以下情况：再沸器设备结构属于固定管板式，管板与换热管之间通过焊接技术进行有效连接，壳程折流板呈现弓形。再沸器的工作介质，壳程的介质是水蒸气，从上部进入后从下部流出，管程介质就是需要进行有效分离的物料，从下部进入然后由上部排出。

再沸器设备出现漏点可以细致化的分为三种类型，分别为点蚀、抗蚀和细小裂缝。点蚀的形状为芝麻状的小孔，占据比例在15%左右，漏点情况普遍发生在管口焊接位置上。抗蚀的漏点通常情况下为凹陷孔洞，直径在3～8mm，深度在3～5mm，占据比例在10%左右，该种漏点主要是发生在管板和管桥之间。细小裂缝发生概率较大，长度通常在2～5mm内，更多是发生在管板壳进气口管口的焊接位置上。

2 管口焊接位置泄漏问题分析

2.1 点蚀型泄漏的主要原因

再沸器设备管口焊缝主要是专业技术人员应用手工电弧焊和自动氩弧焊的方式相结合，在实际焊接制造过程中，焊接技术人员的综合素质以及责任心与焊接成效有着非常紧密联系，特别是采用手工电弧焊时。在焊接过程中经常存在一些无法避免的问题，例如存在较多杂质或者是气孔产生。再沸器设备运行时，缺陷区域受到压力应力、温差应力，以及其它应力共同作用下，会促使应力较为集中，导致较为薄弱区域失去自身功能。物料会直接性的冲刷物料表面，还有就是物料温度提升气化后对管口焊接区域进行气液冲刷，这样会导致焊接区域磨损情况逐渐加剧，最终导致该部位失效，发生点蚀这一不良问题，同时也证明了为什么该问题主要发生在管板的管口焊接位置，及特别是在蒸汽进口侧的管板位置。

2.2 抗蚀型泄漏的主要原因

环向焊缝也是管口焊缝普遍应用的焊接方式，具体讲述就是焊缝的起点就是焊缝的终点。如采用手工电弧焊焊接方式，则在实际应用过程中会受到众多因素影响，对焊接技术人员的专业水平也有着较高要求，很有可能会导致管口位置严重烧伤，焊接缝和母材中含有的一些有益元素失效，材料的抗腐蚀性能下降，所以现在各设备制造厂家更多的采用自动焊。还需要注意的是，因为受到管桥尺寸的限制，焊接位置过于密集，如果焊接技术人员焊接水平较差，或者方案设计不够科学化，很有可能导致两个相邻焊接区域在同一起点上，促使烧损概率提升。再沸器设备在运行过程中会受到物料影响，严重烧伤区域会产生腐蚀，最终致使泄漏问题产生，主要是以抗蚀的形式呈现。上部管板的介质温度较高，腐蚀情况逐渐加剧，管板也就成为抗蚀问题高发区域。

2.3 换热管管头泄漏的主要原因

（1）我公司在2013年7月大修结束9月中旬期间再沸器的管束连续3次发生泄漏，造成全公司装置停车；

（2）原因有：①换热管管头和管板的焊缝质量问题造成泄漏；②大修清洗时未对管板和换热管进行彻底的干燥出来，氯硅烷水解生成盐酸造成换热管的腐蚀泄漏；③换热管的出厂检测程序缺乏、未进行规定超声波和涡流检测、对检测后的换热管盲区切除未按合同规定的要求执行，最后对换热管本身的缺陷未能正确的检测出，造成再沸器的泄漏，技术人员应用测量设备对漏点的长度进行检测，这两个漏点的位置均是在换热管的50mm和50mm。（下附照片）

3 防止再沸器泄漏的有效措施

3.1 急救措施

再沸器如果被迫停止运转，为了维持作业的正常运行，首先采取直接补焊措施，在补焊的过程中，需要注意将再沸器焊接的残余应力消除，补焊结束后，严格按照要求进行水压试验，在实验的过程中，确保没有出现渗漏、异常变形或发出奇怪的声响，问题才算得到有效解决针对管束结构，应该做出以下改进。第一：将折流板之间的距离从原来的710mm减小到500mm，当间距发生改变后，传热系数会相应的增大，但是对换热效果产生的影响较小，壳程压力损失有所增加，比修改前大了0.001MPa，但是不会对操作参数造成较大的影响。第二，将再沸器中的弓形折流板换成异性折流板，从而有效地减少管束产生的较大振动。第三，增加一定数量的拉杆，采用对称的分部方式，让折流板的受力得到平衡。

3.2 根本解决措施

（1）重新考察鉴定合格供应商，选择优秀的高档次供应商，从制造工艺上进行改进，要求必须对换热管和管板采用埋弧自动焊进行强度焊，因为该方式是利用微机控制的，焊接时需要按照规定的程序进行，使用自动焊接工艺进行焊接，在一定程度上避免了焊接过程中可能出现的缺陷问题，还能够有效减少焊接时出现的烧损状况，保证了焊接的质量。严格控制换热管的制造工艺。一方面，对制造单位严格的监督，要求其按照图纸设计进行制造，尤其需要注意伸出管板的长度以及焊接的高度，另一方面，严格控制关键节点的验收工作，保证生产质量。

（2）对故障的原因及再沸器的工艺介质特性进行了分析，采取了各项措施，从设备制造的源头开始关注质量，在经过市场调查后提出新的换热管的供应商，并对换热管的制造检测提出了严格的要求，提高了管头盲区切除的长度不得小于200mm，同时必须保证执行涡流和超声波双探检测的检测标准，且提出了相对高的标准。

（3）在每年度大检修后的干燥程序中，我们也增加责任人的确认程序，通过采取上述措施，提高了生产设施的稳定运行率，保证了生产的正常平稳运行，降低了装置开停车造成成本消耗。

[1] 王嫦娥.浅谈塔底再沸器的两种工艺及管道设计要点[J].科技资讯，2012，（31）.

[2] 周小兵.塔与再沸器的配管及应力分析[J].化肥设计，2011，（1）.

Leakage Reason Analysis Reboiler Device

Zhan Yong-gang

In the actual operation process of the boiler equipment，the leakage problem is often produced，which will cause a very bad iMPact on the production and operation of chemical enterprises. Analyze the reasons for the leakage of the equipment，and hope to have some inspiration for the relevant personnel，to lay a good foundation for the development of chemical industry in our country.

reboiler equipment；leakage；reason analysis

TQ051.6

A

1003–6490（2016）04–0124–02

2016–04–15

詹永刚（1974—），男，浙江建德人，工程师，主要从事化工设备管理工作。