汽油加氢装置水冷器泄漏原因分析及对策

2017-02-01孟祥武胡宝林李景涛

设备管理与维修 2017年8期

孟祥武，胡宝林，李景涛

（1.中国石油吉林石化炼油厂，吉林吉林 132021；2.中国石油吉林石化建修公司，吉林吉林 132021）

0 前言

中国石油吉林石化公司炼油厂汽油加氢装置中，E-8203水冷器主要作用是冷却加氢脱硫反应产物。冷水器的运行参数：操作压力1.53 MPa，操作温度55℃，管程介质为循环水，壳程介质为氢气和汽油的混合物，型式为U形管式换热器，管束规格Φ1500×6655 mm，管板材料16Mn，管束材料10#钢，管束规格19×2 mm，共计962根换热管。管束采用防腐蚀涂料喷涂。自2012年10月汽油加氢装置开车以来，该冷水器连续使用3 a，管束多次发生泄漏问题。

1 汽油加氢E-8203加氢脱硫水冷器泄漏情况

2015年12月29日，对冷水器开始检修，12月30日16：00检修完正式投用。共计处理漏点7处，其中2处管束泄漏量较大，1处管束焊口处微漏用楔子胀死，另外4处泄漏量微小进行楔子堵漏处理。

2 原因分析

2.1 生物黏泥腐蚀

本次水冷器检修时正值冬季，为防止管束冻坏，拆开封头后对管束内不积水用氮气逐个清扫时，有20多个管束堵塞，氮气无法吹开。拆下水冷器封头后管板上还是存在积垢情况（图1、图2）。用氮气吹扫时，吹出大量黄色泥汤样沉积物，干后形成黄泥形状物质，这说明冷水器中存在大量生物黏泥。

微生物黏泥是指由于水中溶解的营养源而引起细菌、丝状菌(霉菌)、藻类等微生物群的繁殖，并与泥沙无机物和尘土等混合，形成附着或堆积的软泥性沉积物。日常运行中，如果不及时反冲冷水器，流速慢的高浊度水流经管道时会导致黏泥沉积，而泄漏的介质，如硫化氢、油等，为微生物提供了营养源，导致黏泥量增加。微生物黏泥不仅会降低换热器和冷却塔的作用，恶化水质，而且会加速设备腐蚀，降低药剂的缓蚀阻垢作用和杀菌效果，使设备不能长周期运转，影响生产，从而造成经济损失。

图1 水冷器管板表面积垢

图2 水冷器封头内部情况

2.2 循环水压力问题

水冷器位于汽油加氢装置高框架三层平台，距地面15 m。装置循环水压力约0.3 MPa（炼油厂循环水压力规定≥0.4 MPa），到水冷器后循环水压力在0.2 MPa左右，压力偏低导致循环水流速缓慢，在此处积累大量沉积物，长期积累造成垢下腐蚀。

2.3 换热器防腐蚀涂料施工质量问题

在热器管束喷涂时，如果施工质量不达标，如漆膜有针孔、龟裂、鼓泡和脱落等，则金属会形成小阴极—大阳极的腐蚀电池，成为管束腐蚀的隐患。另外，在安装、生产中或温差变化较大时，难免漆膜破坏。在本次检修中，管束发生腐蚀而管板和管束焊口处腐蚀较轻，说明涂料喷涂过程中质量不达标。

3 解决水冷器管束腐蚀的措施

3.1 采用硅醛涂层防腐技术

硅醛涂层防腐技术是针对换热器腐蚀所研制的专用防腐涂层技术,是一种“多涂层结构”硅键酚醛涂层，有附着力高、耐热、耐油、耐水、耐化学品腐蚀、抗磨、导热性能好等优点。适用于300℃及以下高温介质（油气）、污水、海水、含硫含氯介质、醋酸、甲醇等复杂介质的工艺侧及空气冷却的换热器冷却管的防腐蚀。

3.2 提高循环水压力

在汽油加氢车间附近的第四循环水场加装新的循环水泵，提高了冷水器管束入口的压力和流量。

3.3 提高水冷器喷涂质量

涂料施工分化学除油、除锈、清水冲洗、钝化、高压风吹扫、喷砂、涂漆、养护8步。严格保证施工中关键节点质量，在表面处理等工序严格执行GB 6807—1986《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》以及HG/T 2387—1992《工业设备化学清洗质量标准》质量标准相关内容；表面喷砂除锈应达到GB 8923—2011《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中Sa2.5级。最后涂漆采用淋涂，灌涂、淋涂 6遍（或一次成膜）达到设计厚度以上。