戊烷装置换热器应用浅析

邓庆龙

（大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司，黑龙江大庆 163000）

戊烷装置换热器应用浅析

邓庆龙

（大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司，黑龙江大庆 163000）

管壳式换热器在生产中出现螺栓腐蚀断裂及管束泄漏，换热器发生汽锤现象给装置带来安全隐患。分析问题原因，有效防止问题发生，采取控制措施，实践证明改进措施具有较强的操作性。

腐蚀；堵漏；振动；改造；消除

在炼油、化工生产中，绝大多数的工艺都有加热、冷却、冷凝的过程，这些过程总称为换热过程。化工装置运行过程中换热器出现了管束腐蚀泄漏，应采取更换管束材质，及在设备本体内部加装挡板，改变介质进入设备后的流向，杜绝设备运行过程出现的气锤现象，延长了设备运行的使用寿命。

1 换热设备加装碟形弹簧

由于紧固螺栓长期浸在含有H2S介质中，并承受各种应力下又与腐蚀环境相互作用便产生应力腐蚀，螺栓材质选用不当将导致螺栓断裂的现象发生。换热器在装配时，螺栓对浮头与管板之间所形成的紧固压力使螺栓内部沿轴向产生了强大的正向拉应力；浮头自身的质量，对其分布在下方位置的壳体螺栓也将形成一定的径向弯曲应力，以上情况都会造成装置螺栓损坏，小浮头垫片密封不严，造成内漏。为保证设备紧固螺栓不再出现类似问题，装置对每台换热设备的紧固螺栓加装碟形弹簧，主要是用在高温高压或操作压力和温度不稳定的设备上，起到缓冲作用来维护密封性能并保护螺柱因过载而产生疲劳破坏，具有较好的缓冲吸震能力。

2 提高换热器防腐能力

换热器在使用中大部分都带垢、带锈运行，导致换热器传热系数降低，换热效率下降，使用寿命缩短。设备的结垢、腐蚀不仅增加了能耗，而且严重影响了产品的质量，造成了装置生产停运的巨大经济损失。为保证设备的平稳运行，通过改变换热器使用的环境，及对工业用循环水系统实施杀菌灭藻黏泥剥离、冷却水系统水冲洗、化学药剂清洗、清洗预膜处理。保证循环水系统水质指标，对设备防腐起到决定性作用。定期对换热器进行高压水清洗处理，清除原材料表面污垢既可保持材料的表面性质，还保证后续生产工序的实施。

3 管束焊道处泄漏采用的措施

装置运行过程中管束出现渗漏，所采取的措施通常是用销子将所泄漏管束两端进行封堵处理，以防止管束再次泄漏。对设备堵管要求是在同一管程内，堵管数一般不超过其总数的10%、在工艺指标允许范围内，可适当增加堵管数。

在实际运行中，管束焊道处也易出现泄漏，换热设备管子与管板胀接后进行焊接，设备长时间运行后焊接处时常出现砂眼，导致管束焊道出现泄漏，影响到装置的长周期运行。为保证换热设备的换热面积不降低，我们针对出现泄漏的焊道，采取方法是利用带孔的销子将管子焊道处进行胀紧处理，不仅保证了换热面积不降低，还保证了设备使用寿命。

4 防止重沸器发生汽锤的举措

根据实际情况，加粗回水管线内径，将原管径DN40的回水管线更换为DN65的管线。改造后换热效果明显，但是E107重沸器出现了周期性的液击声，振动幅度不定，给装置带来了较大的安全隐患。

4.1 问题处理方法

对于异常振动声响的出现，我们主要通过工艺调整和设备两方面进行处理：

（1）工艺调整方面：组织专业技术人员进行原因分析，从工艺调整角度进行考虑，降低塔运行的负荷、降低流体的流量进行调整，通过降低塔底温度，减少控制回流量，经过一年的摸索，我们发现可以很大程度地减少振动，但是没能完全杜绝振动情况的发生，而且该种调整方法受环境的影响较大，当外界温差过大时，装置波动大，该种调整方法不再实用。

（2）设备方面：从设备角度进一步分析原因，分析塔底物料进入重沸器内部后，液体流动可能出现的各种形式，通过设备整改来改变其某种流动形式，使得整个流体的振动耦合叠加和振动频率发生改变。通过讨论研究，进行尝试性整改，在重沸器入口焊接一块挡板，规格型号为300mm× 300mm×6mm，使得流体进入再沸器后，在入口处的径向流改变为轴向流，改变整体的流动方式，使得流体的振动频率发生改变而远离设备的固有频率，避免共振现象的发生。

4.2 改造效果

（1）改造后，从根本上解决了重沸器振动现象的发生，增强了装置的稳定性，具备了较好的抗干扰能力和抗波动能力。

（2）此次改造在再沸器入口添加挡板，除了改变振动的同时，还有效地避免了物料对再沸器芯子的直接冲刷，避免了在入口处出现的冲刷腐蚀，延长了设备使用寿命。

5 结束语

综上所述，通过改进换热器的管束材质及入口处增设挡板结构和对水质的检测处理，冷却水水质得到极大改善，设备腐蚀情况得到有效控制。装置的处理能力得到提高，设备运行维护成本降低，设备操作和技术人员在设备防腐及使用方面总结了一定的经验，设备的改造和防腐工作值得推广。

[1] GB 150-1998，钢制压力容器[S].

[2] GB 151-1989，钢制管壳式换热器[S].

[3] 王绍良.化工设备基础[M].北京：化学工业出版社，2002.

Application of Pentane Device of Heat Exchanger

Deng Qing-long

shell and tube heat exchanger leakage bolt corrosion fracture and tube bundle in the production of heat exchanger occurred phenomenon bring security risks to the hammer device.Analysis of the causes of the problem，effectively prevent the occurrence of the problem，take control measures，practice has proved that the improvement measures have strong operability.

corrosion；plugging；vibration；transformation；elimination

TQ325.12

A

1003-6490（2017）01-0064-01

2017-01-09

邓庆龙（1974-），男，江苏仪征人，助理工程师，主要研究方向为化工设备管理。