煉油化工熱交換器的腐蝕泄漏問(wèn)題及處理措施
對(duì)熱交換器在煉油化工生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)的腐蝕泄漏問(wèn)題進(jìn)行研究,并結(jié)合煉油化工設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況,制定出與之相適宜的解決對(duì)策與辦法,為我國(guó)煉油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。熱交換器是煉油化工生產(chǎn)活動(dòng)中的重要設(shè)備之一,該設(shè)備具有一定的通用性,在整個(gè)煉油化工生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)用范圍十分廣泛,不過(guò),不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)所運(yùn)用到的熱交換器在材料與性能方面有較大差異。煉油化工的生產(chǎn)環(huán)境比較復(fù)雜,再加上熱交換器管束與其所接觸的介質(zhì)之間所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致煉油化工設(shè)備因腐蝕出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到煉油化工企業(yè)的發(fā)展,延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間,增加運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)的投入。
一、煉油化工生產(chǎn)中熱交換器的應(yīng)用現(xiàn)狀
1、蒸餾裝置
煉油化工生產(chǎn)中用到的原油絕大多數(shù)屬于含硫原油,因?yàn)榱蚩梢耘c空氣中的氧氣、水發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)二氧化硫、三氧化硫,這些硫化物質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性,它們與金屬物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后,使金屬結(jié)構(gòu)變得蓬松、脆弱,進(jìn)而降低金屬材料的性能與質(zhì)量。例如,在煉油過(guò)程原油與某各蒸餾裝置分餾塔頂部接觸,原油中的硫元素會(huì)對(duì)分餾塔的頂部產(chǎn)生腐蝕作用;當(dāng)原油通過(guò)冷凝冷卻系統(tǒng)時(shí),在硫化氫、硫化氫和水的作用下會(huì)加劇腐蝕。盡管不少煉油化工企業(yè)將 Ni-P、碳鋼等作為熱交換器的制作材料,但是腐蝕穿孔現(xiàn)象依然頻繁發(fā)生,導(dǎo)致原油流入殼程汽油中,進(jìn)而降低生產(chǎn)質(zhì)量。
2、催化裂化裝置
煉油化工工作的開(kāi)展離不開(kāi)催化裂化裝置的支持,但是催化裂化設(shè)備在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體和氯化氫氣體,這兩種氣體均會(huì)對(duì)換熱設(shè)備管產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用。通過(guò)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),煉油化工過(guò)程中用到的裝置抽提、預(yù)加氫、催化裂化重整等系統(tǒng)所運(yùn)用到的冷換設(shè)備管束,均存在嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。
3、加氫裂化裝置
加氫裝置是煉油化工生產(chǎn)中出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重的一類(lèi)設(shè)備,主要是因?yàn)镹H4Cl和NH4HS能在管束中結(jié)垢,進(jìn)而產(chǎn)生電化學(xué)作用,導(dǎo)致加氫裂化裝置出現(xiàn)蝕坑。在煉油化工生產(chǎn)過(guò)程,高硫原油中含有的硫元素越多,加氫裂化裝置對(duì)高壓空冷器管束所產(chǎn)生的腐蝕作用越大。如果將高壓空冷器管束從加氫裂化系統(tǒng)中移出,高壓分裂器和低壓分類(lèi)器水樣中鐵離子與硫化氫的含量明顯增加。
二、煉油化工設(shè)備熱交換器的腐蝕問(wèn)題處理策略
煉油化工設(shè)備熱交換器在運(yùn)營(yíng)過(guò)程存在嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題,為保障熱交換器能夠正常運(yùn)行,需要涂抹防腐涂料提升煉油化工設(shè)備熱交換器的密閉性,優(yōu)化密封方案,保障煉油化工設(shè)備熱交換設(shè)備的整體性,通過(guò)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法來(lái)提升設(shè)備的腐蝕性能,應(yīng)用防護(hù)襯里解決熱交換器的腐蝕問(wèn)題。
1、涂抹防腐涂料
在熱交換設(shè)備上涂抹防腐涂料是一種隔離手段,可將熱交換器表面同外界環(huán)境隔離開(kāi),使防腐涂料能夠在熱交換器表面形成一層隔離屏障,避免外界環(huán)境對(duì)熱交換器帶來(lái)傷害,同時(shí)提升熱交換器的防腐性能。目前煉油化工生產(chǎn)活動(dòng)中在熱交換器上所運(yùn)用的防腐涂料主要有兩種,一種是無(wú)機(jī)防腐涂料,另一種是金屬防腐涂料。運(yùn)用無(wú)機(jī)防腐涂料對(duì)熱交換器表面進(jìn)行處理時(shí),需要運(yùn)用噴涂法。在整個(gè)噴涂處理過(guò)程,施工作業(yè)人員嚴(yán)格遵循每一道施工作業(yè)工序,完成噴涂工作后,需要運(yùn)用高溫對(duì)其實(shí)施烘烤處理,以此提升防腐涂層的質(zhì)量。運(yùn)用金屬防腐涂料對(duì)熱交換器表面進(jìn)行處理時(shí),需要運(yùn)用電鍍法對(duì)其實(shí)施噴涂處理。由于電鍍火焰在噴涂的過(guò)程會(huì)對(duì)熱交換器帶來(lái)一定的負(fù)面作用,使熱交換器發(fā)生變形,施工作業(yè)人員只有嚴(yán)格遵循施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)熱交換器實(shí)施金屬涂料的噴涂處理,才能獲得良好的噴涂效果,有效降低電鍍火焰對(duì)熱交換器的影響。
2、優(yōu)化密封方案
提升熱交換器的密封性能,需要合理選擇熱交換器的密封材料。熱交換器的密封材料主要有兩類(lèi),一種是金屬纏繞墊片,另一種是波齒復(fù)合墊片。這兩種墊片的剛度和強(qiáng)度均優(yōu)于石棉墊片,能夠有效降低墊片的變形率,提升熱交換器的密封性。
3、犧牲陽(yáng)極保護(hù)法
電化學(xué)腐蝕是熱交換器運(yùn)行期間產(chǎn)生的一種現(xiàn)象,如果要規(guī)避該現(xiàn)象,需要運(yùn)用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。當(dāng)熱交換器出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕時(shí),熱交換器的陽(yáng)極與陰極之間會(huì)產(chǎn)生電流,從而對(duì)熱交換器的金屬元件產(chǎn)生一定的腐蝕作用。將低電位金屬所產(chǎn)生的腐蝕電流作為高電位被腐蝕體的防腐電流,以此達(dá)到犧牲陽(yáng)極保護(hù)陰極的目的。
4、添加緩蝕劑法
添加緩沖劑法是將緩沖劑添加到電解質(zhì)溶液中,使電解質(zhì)溶液能夠在陰極與陽(yáng)極之間產(chǎn)生一定的阻隔作用,以此降低熱交換器的腐蝕速率。
5、應(yīng)用防護(hù)襯里
煉油化工人員在選擇煉油化工生產(chǎn)與制作時(shí),需要合理選擇生產(chǎn)材料,對(duì)熱交換器的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析,從壓力、溫度、介質(zhì)等多種因素入手,選擇與煉油化工生產(chǎn)活動(dòng)相適宜的生產(chǎn)材料。通常情況下,煉油化工材料有不銹鋼、聚四氟乙烯、玻璃鋼等。金屬材料在市場(chǎng)中的價(jià)格相對(duì)比較高,有抵御惡劣環(huán)境的生產(chǎn)作業(yè)能力,煉油施工難度相對(duì)比較大;非金屬材料在市場(chǎng)中的價(jià)格較為低廉,不具備抵御惡劣環(huán)境的能力。
三、煉油化工設(shè)備熱交換器的清洗方法
煉油化工企業(yè)在處理熱交換器腐蝕問(wèn)題時(shí),還需要對(duì)其做好相應(yīng)的清理工作,運(yùn)用化學(xué)清洗法、物理清洗法以及生物清洗法,實(shí)現(xiàn)對(duì)煉油化工設(shè)備的全面處理,保障熱交換器具有整體性,降低腐蝕問(wèn)題對(duì)煉油化工設(shè)備的影響。
1、化學(xué)清洗法
化學(xué)清洗法是借助溶解反應(yīng)原理,通過(guò)清洗溶液與煉油化工設(shè)備表面的沉積物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在不拆除設(shè)備的前提下,對(duì)設(shè)備表面的雜物進(jìn)行清理,整個(gè)清洗過(guò)程簡(jiǎn)單易行。但是,在運(yùn)用化學(xué)清洗法對(duì)煉油化工設(shè)備進(jìn)行清潔處理時(shí),如果沒(méi)有科學(xué)選用清洗溶液,在清洗過(guò)程中會(huì)對(duì)設(shè)備性能與質(zhì)量造成一定破壞,使煉油化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕。通常情況下,煉油化工設(shè)備熱交換器清洗過(guò)程所選用的清洗溶液均屬于去污清潔劑,借助清洗溶液所具備的表面活性作用與凈化化學(xué)反應(yīng),將煉油化工設(shè)備熱交換器清洗干凈。煉油化工設(shè)備的清洗方法主要有循環(huán)法、浸漬法、沖擊法。其中,循環(huán)法是借助泵的作用對(duì)清洗液進(jìn)行循環(huán)處理;浸漬法是將清潔液填充到熱交換器中,用清潔液對(duì)熱交換器進(jìn)行一段時(shí)間的清潔處理,之后將清潔液從熱交換器的底部排放出去,并將清潔液轉(zhuǎn)入攪拌設(shè)備中。作業(yè)人員運(yùn)用浸漬法對(duì)熱交換器進(jìn)行清潔處理時(shí),首先需要了解煉油化工設(shè)備是否含有容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì),避免熱交換器在清洗過(guò)程受到損害。
2、物理清洗法
物理清洗法是借助機(jī)械外力對(duì)污垢所產(chǎn)生的粉碎作用,將污垢從設(shè)備表面分離出去,以此達(dá)到清潔設(shè)備的目的。物理清洗法具有較高的安全性、高效性與環(huán)保性,整個(gè)清洗過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,但是無(wú)法對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行清洗,在清洗的過(guò)程容易滯留下清洗死角。通常情況下,煉油化工設(shè)備所運(yùn)用到的物理清洗法主要有高壓噴射清潔法、超聲波清潔法以及管道移動(dòng)除垢法。
3、生物清洗法
生物清洗法是借助微生物對(duì)油污的分解作用,將熱交換器表面的油污分解成無(wú)毒、無(wú)害的物質(zhì)。因?yàn)檫@種物質(zhì)易于溶于水,最后可借助水的作用將分解物質(zhì)從熱交換器表面清除。
四、總結(jié)
由于熱交換器的性能與質(zhì)量直接關(guān)系到煉油化工生產(chǎn)活動(dòng)的穩(wěn)定,因此煉油化工企業(yè)要提高對(duì)熱交換器腐蝕問(wèn)題的重視程度。從多個(gè)視角分析熱交換器腐蝕現(xiàn)象的形成原因,并制定出與之相適宜的防護(hù)措施與優(yōu)化辦法。
五、夢(mèng)能服務(wù)與支持
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