某石化厂压缩机级间冷却器泄漏问题探究

林春新 陈德利

摘 要：本文通过对压缩机级间冷却器泄漏问题探究，找出冷却器原因，避免频繁堵漏停机，进一步完善了换热器日常泄漏的应对措施，

关键词：换热器;氢气;不锈钢

工艺流程：

级间冷却器是用来冷却压缩机排气温度，从而降低下一级入口温度，保证压缩机的运行状态，防止压缩机因超温造成设备损坏和次生事故，同时冷却器一旦发生冷却器泄漏，压缩机将不能安全运行，严重影响装置的安全生产;另外管程介质是氢气，壳程是循环水，若发生泄漏氢气跑到循环水系统，将严重威胁厂内使用循环水装置的安全生产。

设备简介：

1、规格型号

一级冷却器：非标U型管350×2485

操作压力： 2.93 MPa

操作温度：160℃

操作介质：氢气/循环水

管束材质：20#碳钢

二级冷却器：非标U型管350×2485

操作压力： 8.90MPa

操作温度：160℃

操作介质：氢气/循环水

管束材质：20#碳钢

在用管束堵漏历史：

该压缩机一级冷却器运行三年时间内出现2次泄漏，共堵管10根，后更换管束，后又发生泄漏1次。二级冷却器三年时间内同样出现2次泄漏，共堵管8根。

原因分析：该换热器是氢气压缩机的级间冷却器，已经在用两年时间，管程走的是高压氢气，壳程为循环水，从更换下来的管束情况来看，该管束外壁有严重的结垢，因此判断该管束泄漏为腐蚀造成。由于壳程的循环水水质不好、大气对水的污染，加上循环水内溶解微量的空气，循环水经过折流板后流速逐渐减慢，使得水中的杂物氧化铁、钙盐沉积物、污泥物等在阻力较大的折流板区沉积，使得该区域出现局部侵蚀和点蚀，长时间使用后使得管壁局部受到侵蚀和点蚀的部位减薄加剧，最终出现泄漏。由于冷却水中的溶解氧在水相与垢相中的浓度不同而形成了氧浓差电池所产生的电化学腐蚀。通常冷却水中的氧是處于饱和状态的，因此在氧浓度大于水相中，碳钢表面为阴极，而在氧浓度小的垢相中，碳钢表面为阳极：

溶液中的氧含量越高，在水、垢两项中浓度差越大，则阴阳两级的电位差也越大，Fe越易与氧生成Fe2+，亦即腐蚀产物Fe（OH）2，垢层越厚，垢层中氧浓度越小，两极电位差越大，则越易在垢下产生腐蚀，向深处发展直至穿孔。

3、泄漏前一天该冷却器所在压缩机开机运行，管壁减薄到一定程度后，由于切换压缩机，管程的压力和温度的突然上升最终使得减薄处因强度不够而泄漏。

预防措施：

1）、向厂主管部门反映建议职能部门改善循环水的水质，尽可能的减少其含有的有害杂质。

2）、在该换热器处于备用时，应常开出入口阀门，加快循环水的的流速，尽量减少可能产生的生物污垢。

3）、加强平稳操作，避免出现压力大的波动。

解决方案：建议更换不锈钢管束，从而降低化学和电化学腐蚀，彻底降低腐蚀程度，增加管束强度，从而保证压缩机的平稳运行，保证装置平稳安全运行。