连续重整反应产物空冷器泄漏原因分析及对策.pdf
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1、工程应用石油化工设计()连续重整反应产物空冷器泄漏原因分析及对策路则超(中国石化青岛炼油化工有限责任公司 山东 青岛)摘要:根据某公司./连续重整装置反应产物空冷器管束大检修开工后出现泄漏的情况介绍了重整反应系统的工艺流程和空冷器运行参数阐述了空冷管束的大检修检查鉴定方法和空冷管束泄漏处理过程中尝试的各种方案实现了空冷管束没有出入口阀门隔离情况下的在线更换 通过漏点宏观检查、工艺介质分析、管束内部垢样分析得出日常运行过程中氯化铵盐沉积和大检修及开停工过程的潮湿环境使管束内部发生垢下腐蚀最终导致管束穿孔泄漏 提出了加强原料中腐蚀元素监控、增加泄漏监测报警手段、优化停开工步骤、减少系统内水含量、丰
2、富管束检测检查鉴定方法的对策为空冷管束的长周期运行提供借鉴关键词:连续重整 反应产物空冷器 氯化铵盐 垢下腐蚀:./.概况.工艺流程某公司./连续重整装置于 年建成投产由预处理、重整、催化剂再生和苯抽提 个单元及公用工程与余热锅炉等部分组成 以常减压装置、柴油加氢装置、加氢处理装置提供的石脑油为原料生产高辛烷值汽油组分及混合二甲苯和苯等芳烃产品同时还副产含氢气体、脱异戊烷油、抽余油、液化气及燃料气等产品 重整反应系统流程如图 所示反应原料经重整进料换热器 与反应产物换热后进入反应器反应产物进入重整产物空冷器 冷却冷却产物进入产物气液分离罐 进行气液分离图 重整反应系统流程示意.重整反应产物空冷
3、器重整反应产物空冷器()共有 台其中 台是 年装置首次开工时投用 台是 年扩能后投用 空冷器采用鼓风式水平管束单管程自上而下 排换热管 管箱材质换热管材质 号规格 .换热管外部轧制翅片 空冷管束工作压力.管束热端温度约 冷端温度约 介质为重整生成油和氢气 管束型号 ./具体参数见表 年装置扩能后空冷器 管束上方增设喷淋水系统夏季采用除盐水喷淋管束的方式给空冷器降温控制空冷管束冷端出口温度不高于 空冷器 管束自 年投入使用到 年大检修未出现过泄漏 年 月装置经第 次全面停工检修开工后仅 周管束开始出现泄漏至 年 月共有 台空冷管束泄漏给装置的平稳运行和安全生产带来了隐患收稿日期:作者简介:路则超
4、男 年毕业于南京工业大学化工机械专业硕士工程师主要从事石油化工设备管理相关工作 联系电话:.年第 期(第 卷)路则超.连续重整反应产物空冷器泄漏原因分析及对策 表 空冷器 管束参数工作压力/设计压力/工作温度/设计温度/介质管排数管程数.汽油、氢气 空冷管束泄漏情况及处理过程.大检修检查情况重整反应产物空冷器 自 年投入使用到 年大检修已运行 管束未进行过清洗和试压 年大检修对空冷管束制定了专门的检查鉴定方案 每台管束随机抽取 根换热管检查拆除管箱位置丝堵使用内窥镜和涡流检测的方式检查换热管有无缺陷 内窥镜检查发现换热管内壁存在少量黑褐色垢物与同类装置对比结垢情况较轻微未出现垢物堵塞导致换热管
5、不通的情况 在未对结垢物进行清理的情况下检查管束并未发现其有腐蚀坑洞、穿孔等内窥镜检查照片见图 用专用探头对管束涡流检测经过与样管对比未发现明显缺陷探头从换热管内取出后可见探头表面附着少量垢物图 内窥镜检查照片.泄漏形貌 年 月 日大检修后装置开工 月 日发现重整反应产物空冷器 周围有油气味道部分翅片管外部粘有黄色油迹经统计共 台管束出现泄漏 泄漏具体位置在空冷、管束冷端部位泄漏换热管大多位于管束上方 排泄漏的介质穿过换热管翅片外泄其泄漏量较小呈渗漏状泄漏的翅片管束外部形貌见图 至 年 月共发现 台管束泄漏判断空冷器 所有 台管束均出现腐蚀损伤图 泄漏的翅片管束外部形貌.泄漏处理过程由于空冷管
6、束出入口没有设置阀门无法将其切出系统处理漏点 考虑管束泄漏量较小、泄漏点较少尝试在换热管漏点外部做卡具(堵漏卡具见图)包裹注胶封堵 挑选一处较小漏点将漏点位置翅片去除用卡具将漏点位置包住后钢带捆扎固定注入堵漏专用胶 施工完成后对堵漏位置进行检测发现泄漏量只是变小而漏点却未完全消除 分析原因认为:换热管间距较小且管外有翅片施工空间狭窄影响了施工质量 卡具与换热管间存在环形缝隙注胶过程中堵漏胶会从此缝隙流出无法保证卡具内堵漏胶时有足够的填充压力和紧实度达不到严丝合缝的封堵氢气及油类介质仍可微量渗漏 另外此种堵漏方法仅适用于在管束最上面一排换热管泄漏的封堵图 换热管堵漏卡具鉴于单根换热管做卡具堵漏效
7、果不佳考虑采用在线封堵技术:用专用封堵设备将空冷器出入口管道封堵管束从系统中切出后将管束整体更换 管束更换完成后拆除封堵设备新管束投用 每台管束出入口管道安装 台封堵设备安装 处排液、吹扫短接管束出入口封堵见图 具体施工步骤如下:)空冷器出入口管道测厚打磨清理除锈焊接封堵三通及平衡短节)在封堵三通上安装夹板阀在平衡短节上安装球阀)安装开孔设备进行严密性试验)开封堵孔、平衡孔)拆除开孔设备安装封堵设备)进行严密性试验封堵管道)更换空冷管束)拆除封堵设备安装下 石 油 化 工 设 计 年第 期(第 卷)塞饼设备)封堵三通安装下塞饼)拆除下塞饼设备拆除夹板阀)封堵三通加盲板平衡短节加盲头)严密性试验
8、使用此方法成功将泄漏的管束更换消除了漏点但此种方法也有施工难度大、施工过程复杂、施工费用较高的缺点图 管束出入口封堵示意 泄漏原因分析.外观检查将更换下来的管束解体检查换热管与翅片结合紧密将翅片剥离后发现换热管外壁光滑无明显腐蚀排除换热管外部腐蚀的可能 泄漏位置见 左右圆孔将换热管纵向剖开换热管内壁见黑褐色垢物如图 所示 垢物松散易清理清理后表面无金属光泽换热管局部减薄在减薄最严重的位置形成孔洞 沿换热管径向剖开从环形切口来看换热管壁厚不均匀可见明显的局部管壁减薄如图 所示 从外观检查分析换热管是由内向外腐蚀换热管管壁局部减薄导致穿孔图 换热管泄漏形貌图 换热管局部减薄形貌.垢样分析取泄漏换热
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