煉油化工熱交換器的腐蝕泄漏問題及處理措施
熱交(jiao)換(huan)器是煉(lian)油(you)化(hua)(hua)工(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)活動中(zhong)的(de)(de)重(zhong)要設備(bei)之(zhi)一,該設備(bei)具有(you)一定的(de)(de)通用性,在整個煉(lian)油(you)化(hua)(hua)工(gong)生(sheng)(sheng)產(chan)活動中(zhong)應用范(fan)圍(wei)十分(fen)廣(guang)泛,不過,不同的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)環(huan)節所運(yun)用到的(de)(de)熱交(jiao)換(huan)器在材料與性能方面有(you)較大差異。煉(lian)油(you)化(hua)(hua)工(gong)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)環(huan)境比較復雜,再(zai)加上熱交(jiao)換(huan)器管束與其(qi)所接(jie)觸的(de)(de)介質之(zhi)間所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)化(hua)(hua)學反(fan)應,導致(zhi)煉(lian)油(you)化(hua)(hua)工(gong)設備(bei)因腐蝕(shi)出現泄漏現象,嚴重(zhong)影響到煉(lian)油(you)化(hua)(hua)工(gong)企業的(de)(de)發展,延長作業時間,增(zeng)加運(yun)營(ying)經費的(de)(de)投入(ru)。
1 煉油(you)化工(gong)生產中熱交(jiao)換器的應用現狀(zhuang)
01 蒸餾裝置
煉(lian)油(you)化工生(sheng)產(chan)中用到的原(yuan)油(you)絕(jue)大多(duo)數屬(shu)于含硫原(yuan)油(you),因(yin)為硫可以(yi)與(yu)空(kong)氣(qi)中的氧氣(qi)、水發生(sheng)反(fan)應生(sheng)產(chan)二氧化硫、三(san)氧化硫,這些硫化物質具有(you)較強的腐(fu)蝕(shi)性,它們與(yu)金屬(shu)物質發生(sheng)反(fan)應后,使(shi)金屬(shu)結構變(bian)得蓬松、脆弱,進(jin)而降(jiang)低金屬(shu)材料的性能與(yu)質量(liang)。例如(ru),在煉(lian)油(you)過程原(yuan)油(you)與(yu)某各蒸餾(liu)裝置分餾(liu)塔頂部接觸,原(yuan)油(you)中的硫元(yuan)素會(hui)對分餾(liu)塔的頂部產(chan)生(sheng)腐(fu)蝕(shi)作用;當原(yuan)油(you)通(tong)過冷凝冷卻系統(tong)時,在硫化氫、硫化氫和水的作用下會(hui)加劇腐(fu)蝕(shi)。盡(jin)管不少煉(lian)油(you)化工企(qi)業將 Ni-P、碳鋼等作為熱(re)交換(huan)器的制作材料,但是腐(fu)蝕(shi)穿孔現象依然頻繁(fan)發生(sheng),導致原(yuan)油(you)流入殼(ke)程汽油(you)中,進(jin)而降(jiang)低生(sheng)產(chan)質量(liang)。
02 催化裂化裝置
煉油(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)工(gong)作的開展離不開催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)(hua)裝(zhuang)置的支持(chi),但是催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)(hua)設(she)備在生產加(jia)工(gong)環節會(hui)(hui)產生硫化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)氣(qi)體(ti)(ti)和氯化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)氣(qi)體(ti)(ti),這兩(liang)種氣(qi)體(ti)(ti)均會(hui)(hui)對換熱設(she)備管(guan)產生嚴重的腐(fu)(fu)蝕作用(yong)。通過(guo)調查(cha)分析發現,煉油(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)過(guo)程中用(yong)到的裝(zhuang)置抽提、預(yu)加(jia)氫(qing)、催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)(hua)重整等系統所(suo)運用(yong)到的冷換設(she)備管(guan)束,均存在嚴重的腐(fu)(fu)蝕現象(xiang)。
03 加氫裂化裝置
加(jia)(jia)氫(qing)(qing)裝置是(shi)煉油(you)化(hua)(hua)工生(sheng)產(chan)中(zhong)出(chu)(chu)現腐蝕現象比較(jiao)嚴重的一類(lei)設備,主要(yao)是(shi)因為(wei)NH4Cl和(he)NH4HS能(neng)在管(guan)束(shu)(shu)中(zhong)結垢,進而(er)產(chan)生(sheng)電(dian)化(hua)(hua)學作(zuo)用,導致加(jia)(jia)氫(qing)(qing)裂化(hua)(hua)裝置出(chu)(chu)現蝕坑。在煉油(you)化(hua)(hua)工生(sheng)產(chan)過程(cheng),高(gao)硫原油(you)中(zhong)含(han)有的硫元素越(yue)多,加(jia)(jia)氫(qing)(qing)裂化(hua)(hua)裝置對(dui)高(gao)壓(ya)(ya)空冷器(qi)(qi)(qi)管(guan)束(shu)(shu)所產(chan)生(sheng)的腐蝕作(zuo)用越(yue)大。如(ru)果將高(gao)壓(ya)(ya)空冷器(qi)(qi)(qi)管(guan)束(shu)(shu)從加(jia)(jia)氫(qing)(qing)裂化(hua)(hua)系統(tong)中(zhong)移出(chu)(chu),高(gao)壓(ya)(ya)分裂器(qi)(qi)(qi)和(he)低壓(ya)(ya)分類(lei)器(qi)(qi)(qi)水(shui)樣中(zhong)鐵離子(zi)與硫化(hua)(hua)氫(qing)(qing)的含(han)量明顯增加(jia)(jia)。
2 煉油化工設備(bei)熱交換(huan)器的腐蝕(shi)問題(ti)處理策(ce)略
煉(lian)油(you)化工(gong)設(she)(she)備(bei)熱交換(huan)器(qi)在運營過程(cheng)存在嚴重(zhong)的(de)(de)腐蝕問(wen)題(ti),為保障熱交換(huan)器(qi)能夠正常運行(xing),需要涂抹防(fang)腐涂料提升煉(lian)油(you)化工(gong)設(she)(she)備(bei)熱交換(huan)器(qi)的(de)(de)密閉性,優化密封方案,保障煉(lian)油(you)化工(gong)設(she)(she)備(bei)熱交換(huan)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)整體(ti)性,通(tong)過犧牲陽極保護(hu)法(fa)來提升設(she)(she)備(bei)的(de)(de)腐蝕性能,應(ying)用防(fang)護(hu)襯里解決熱交換(huan)器(qi)的(de)(de)腐蝕問(wen)題(ti)。
01 涂抹防腐涂料
在(zai)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)設備上涂(tu)(tu)(tu)(tu)抹防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)是(shi)一(yi)(yi)(yi)種隔(ge)離(li)手段,可將熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器表面(mian)(mian)同(tong)外界環境隔(ge)離(li)開,使(shi)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)能夠在(zai)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器表面(mian)(mian)形成一(yi)(yi)(yi)層(ceng)隔(ge)離(li)屏(ping)障,避(bi)免(mian)外界環境對(dui)(dui)(dui)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器帶來傷害(hai),同(tong)時提升(sheng)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)性能。目前煉(lian)油化工生(sheng)產(chan)活動(dong)中在(zai)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器上所(suo)運(yun)(yun)用(yong)(yong)的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)主要(yao)有(you)(you)兩種,一(yi)(yi)(yi)種是(shi)無(wu)機防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao),另一(yi)(yi)(yi)種是(shi)金(jin)屬(shu)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)。運(yun)(yun)用(yong)(yong)無(wu)機防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)對(dui)(dui)(dui)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器表面(mian)(mian)進(jin)行處理(li)時,需(xu)要(yao)運(yun)(yun)用(yong)(yong)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)法(fa)。在(zai)整個噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)處理(li)過程,施(shi)工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業人員(yuan)嚴格遵循每一(yi)(yi)(yi)道(dao)施(shi)工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業工序,完成噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)后,需(xu)要(yao)運(yun)(yun)用(yong)(yong)高溫對(dui)(dui)(dui)其(qi)實施(shi)烘(hong)烤處理(li),以此(ci)提升(sheng)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)的(de)(de)質量。運(yun)(yun)用(yong)(yong)金(jin)屬(shu)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)對(dui)(dui)(dui)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器表面(mian)(mian)進(jin)行處理(li)時,需(xu)要(yao)運(yun)(yun)用(yong)(yong)電(dian)(dian)鍍法(fa)對(dui)(dui)(dui)其(qi)實施(shi)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)處理(li)。由于電(dian)(dian)鍍火焰在(zai)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)(de)過程會(hui)對(dui)(dui)(dui)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器帶來一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)負(fu)面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong),使(shi)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器發生(sheng)變形,施(shi)工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業人員(yuan)只有(you)(you)嚴格遵循施(shi)工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)業標(biao)準對(dui)(dui)(dui)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器實施(shi)金(jin)屬(shu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)處理(li),才能獲(huo)得良好的(de)(de)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)效(xiao)果,有(you)(you)效(xiao)降(jiang)低電(dian)(dian)鍍火焰對(dui)(dui)(dui)熱(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)(de)影(ying)響(xiang)。
02 優化密封方案
提升(sheng)熱交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)(de)密封(feng)性能,需要合理選(xuan)擇熱交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)(de)密封(feng)材料。熱交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)(de)密封(feng)材料主要有(you)兩類(lei),一種(zhong)是金(jin)屬纏繞墊片(pian)(pian),另一種(zhong)是波齒復合墊片(pian)(pian)。這兩種(zhong)墊片(pian)(pian)的(de)(de)剛度和強(qiang)度均優于石棉墊片(pian)(pian),能夠有(you)效降低(di)墊片(pian)(pian)的(de)(de)變形率,提升(sheng)熱交(jiao)(jiao)換(huan)器的(de)(de)密封(feng)性。
03 犧牲陽極保護法
電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)腐蝕是(shi)熱(re)交換(huan)器(qi)運行期間(jian)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的一(yi)種現(xian)(xian)象(xiang),如(ru)果要規避(bi)該現(xian)(xian)象(xiang),需(xu)要運用犧牲陽(yang)極(ji)(ji)保(bao)護法。當熱(re)交換(huan)器(qi)出現(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)腐蝕時,熱(re)交換(huan)器(qi)的陽(yang)極(ji)(ji)與陰極(ji)(ji)之間(jian)會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)流(liu),從(cong)而(er)對熱(re)交換(huan)器(qi)的金屬元件(jian)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)定(ding)的腐蝕作用。將低電(dian)(dian)(dian)位金屬所產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的腐蝕電(dian)(dian)(dian)流(liu)作為高(gao)電(dian)(dian)(dian)位被腐蝕體的防腐電(dian)(dian)(dian)流(liu),以此達到犧牲陽(yang)極(ji)(ji)保(bao)護陰極(ji)(ji)的目的。
04 添加緩蝕劑法
添加緩(huan)沖劑(ji)法是將緩(huan)沖劑(ji)添加到(dao)電(dian)解(jie)質溶(rong)液中,使電(dian)解(jie)質溶(rong)液能夠在陰極與陽極之間產生一(yi)定的(de)阻隔作(zuo)用,以此降低熱交(jiao)換器的(de)腐蝕速率。
05 應用防護襯里
煉(lian)油化(hua)工人員在選擇煉(lian)油化(hua)工生(sheng)產(chan)(chan)與(yu)制作時(shi),需要(yao)合理選擇生(sheng)產(chan)(chan)材(cai)(cai)料(liao),對(dui)熱交換器的(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)情(qing)況進行(xing)綜合分析,從(cong)壓力、溫度(du)、介質等多種因素入手,選擇與(yu)煉(lian)油化(hua)工生(sheng)產(chan)(chan)活(huo)動(dong)相適宜(yi)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)材(cai)(cai)料(liao)。通常情(qing)況下(xia),煉(lian)油化(hua)工材(cai)(cai)料(liao)有不銹鋼(gang)、聚四氟乙烯、玻璃鋼(gang)等。金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)在市場中的(de)(de)(de)(de)價格相對(dui)比較高,有抵(di)御惡(e)劣環境(jing)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)作業能力,煉(lian)油施工難度(du)相對(dui)比較大(da);非金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)在市場中的(de)(de)(de)(de)價格較為低廉,不具備(bei)抵(di)御惡(e)劣環境(jing)的(de)(de)(de)(de)能力。
3 煉油化工設(she)備熱交換(huan)器的清洗方(fang)法
煉油(you)(you)化(hua)工(gong)企業(ye)在處理熱交換(huan)器腐(fu)蝕(shi)問題時,還需(xu)要對其做好相應的清理工(gong)作(zuo),運(yun)用(yong)化(hua)學清洗(xi)法、物(wu)理清洗(xi)法以(yi)及(ji)生物(wu)清洗(xi)法,實現對煉油(you)(you)化(hua)工(gong)設(she)(she)備(bei)的全(quan)面(mian)處理,保障(zhang)熱交換(huan)器具(ju)有整體性(xing),降低腐(fu)蝕(shi)問題對煉油(you)(you)化(hua)工(gong)設(she)(she)備(bei)的影響。
01 化學清洗法
化(hua)(hua)(hua)學(xue)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)法(fa)(fa)(fa)(fa)是借(jie)助溶(rong)解反(fan)應原理(li),通過(guo)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)溶(rong)液與煉(lian)油(you)化(hua)(hua)(hua)工設(she)(she)備(bei)表面(mian)的(de)(de)沉積(ji)物發(fa)生化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應,在(zai)(zai)(zai)不(bu)拆除設(she)(she)備(bei)的(de)(de)前(qian)提下,對設(she)(she)備(bei)表面(mian)的(de)(de)雜物進行(xing)(xing)清(qing)(qing)理(li),整個清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)簡單易行(xing)(xing)。但(dan)是,在(zai)(zai)(zai)運(yun)用(yong)化(hua)(hua)(hua)學(xue)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)法(fa)(fa)(fa)(fa)對煉(lian)油(you)化(hua)(hua)(hua)工設(she)(she)備(bei)進行(xing)(xing)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)處(chu)(chu)理(li)時,如果(guo)沒有(you)科學(xue)選用(yong)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)溶(rong)液,在(zai)(zai)(zai)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)會對設(she)(she)備(bei)性(xing)能與質量造成一定破壞,使煉(lian)油(you)化(hua)(hua)(hua)工設(she)(she)備(bei)出(chu)(chu)現(xian)腐蝕。通常情況下,煉(lian)油(you)化(hua)(hua)(hua)工設(she)(she)備(bei)熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)(qi)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)所(suo)(suo)選用(yong)的(de)(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)溶(rong)液均(jun)屬于去(qu)(qu)污清(qing)(qing)潔(jie)(jie)劑,借(jie)助清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)溶(rong)液所(suo)(suo)具備(bei)的(de)(de)表面(mian)活性(xing)作用(yong)與凈(jing)化(hua)(hua)(hua)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應,將煉(lian)油(you)化(hua)(hua)(hua)工設(she)(she)備(bei)熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)(qi)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)干凈(jing)。煉(lian)油(you)化(hua)(hua)(hua)工設(she)(she)備(bei)的(de)(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)方法(fa)(fa)(fa)(fa)主要(yao)有(you)循環(huan)法(fa)(fa)(fa)(fa)、浸漬法(fa)(fa)(fa)(fa)、沖擊法(fa)(fa)(fa)(fa)。其中(zhong)(zhong),循環(huan)法(fa)(fa)(fa)(fa)是借(jie)助泵的(de)(de)作用(yong)對清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)液進行(xing)(xing)循環(huan)處(chu)(chu)理(li);浸漬法(fa)(fa)(fa)(fa)是將清(qing)(qing)潔(jie)(jie)液填(tian)充到熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong),用(yong)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)液對熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)(qi)進行(xing)(xing)一段時間的(de)(de)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)處(chu)(chu)理(li),之后將清(qing)(qing)潔(jie)(jie)液從熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)底部(bu)排放出(chu)(chu)去(qu)(qu),并將清(qing)(qing)潔(jie)(jie)液轉入(ru)攪拌(ban)設(she)(she)備(bei)中(zhong)(zhong)。作業(ye)人員(yuan)運(yun)用(yong)浸漬法(fa)(fa)(fa)(fa)對熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)(qi)進行(xing)(xing)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)處(chu)(chu)理(li)時,首先(xian)需(xu)要(yao)了解煉(lian)油(you)化(hua)(hua)(hua)工設(she)(she)備(bei)是否(fou)含有(you)容易發(fa)生化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應的(de)(de)物質,避免熱(re)(re)(re)交(jiao)換(huan)器(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)受到損害。
02 物理清洗法
物(wu)(wu)理(li)(li)清洗法是借助機械外力對污(wu)垢所產生的(de)粉碎作(zuo)用,將污(wu)垢從設(she)備(bei)表面分(fen)離出去,以(yi)此達到(dao)清潔(jie)設(she)備(bei)的(de)目的(de)。物(wu)(wu)理(li)(li)清洗法具有較高的(de)安全性、高效性與環保性,整個清洗過程不(bu)會出現腐蝕現象,但是無法對內部結構(gou)復雜的(de)設(she)備(bei)進(jin)行清洗,在清洗的(de)過程容易(yi)滯(zhi)留下(xia)(xia)清洗死角(jiao)。通常情況下(xia)(xia),煉(lian)油化工設(she)備(bei)所運(yun)用到(dao)的(de)物(wu)(wu)理(li)(li)清洗法主(zhu)要有高壓噴射清潔(jie)法、超聲波清潔(jie)法以(yi)及管道移動除垢法。
03 生物清洗法
生(sheng)物(wu)清(qing)洗法是借助微生(sheng)物(wu)對油污的(de)(de)分解作用(yong),將(jiang)熱交換器表(biao)面的(de)(de)油污分解成無(wu)毒(du)、無(wu)害的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)。因為這種物(wu)質(zhi)(zhi)易于溶于水(shui),最后可(ke)借助水(shui)的(de)(de)作用(yong)將(jiang)分解物(wu)質(zhi)(zhi)從熱交換器表(biao)面清(qing)除。
4 總結
由于熱交換器的性能與(yu)質(zhi)量(liang)直接(jie)關(guan)系(xi)到煉油(you)化工生(sheng)產活動的穩定,因此煉油(you)化工企業要(yao)提高對熱交換器腐(fu)蝕(shi)問題(ti)的重(zhong)視程度。從(cong)多個視角分(fen)析熱交換器腐(fu)蝕(shi)現象的形成原因,并制定出與(yu)之相適宜的防(fang)護措施與(yu)優化辦法(fa)。