卤水蒸发器几十根钛管被腐蚀破裂穿孔事故
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盐硝联产蒸发罐裂纹产生原因及处理方法内容摘要:盐硝联产综合技改工程主体设备,不锈钢复合板蒸发罐在投料生产不到2个月的时间内,出现较严重的腐蚀裂纹。
公司工程技术人员,通过科学细致的分析研究,找到了造成快速腐蚀的原因,并尝试了一些解决措施,使腐蚀现象得到了抑制。
关键词:盐硝联产蒸发罐不锈钢复合板腐蚀裂纹一、前言中盐东兴公司设计能力为60万吨/年盐硝联产综合技改工程(主产品NaCl,副产品Na2SO4),2006年2月建成投料试车。
经过两次试生产以后,2006年4月发现该套装置腐蚀比较严重,尤其以201蒸发罐和卤水预热系统管道最为突出。
如卤水预热系统管道,所用材质均为316L不锈钢,在运行不到2个月的时间里,有8条焊缝出现腐蚀,造成NaCl溶液外泄。
在停产检查同样工况条件的蒸发罐时发现,材质为316L/Q235复合板的316L复层焊缝、热影响区附近和母材上均有大量密集的红褐色、黑色斑状腐蚀裂纹和点蚀。
在这么短时间内出现这样严重的腐蚀是前所未有的,也是非常危险的。
由于蒸发罐为盐硝联产关键设备,一旦出现泄露将直接影响生产安全。
为解决腐蚀问题,我们着手对腐蚀原因进行分析,并对泄漏的管道进行补焊施工,对出现腐蚀裂纹的蒸发罐复合板进行修复处理。
二、现象综述通过蒸发罐不锈钢复层外观检查发现:①罐壁不锈钢复板铁污染较为严重,碳弧气刨、焊接飞溅物随处可见,施工过程中焊接的临时支撑点(有的用碳钢)没有清理彻底。
②不锈钢复层焊缝外观质量较差,焊缝增加度较高,筒壁复层焊缝焊接三道焊缝较宽,焊趾未填充满,焊缝表面粗糙,焊缝未修磨焊瘤较大,气孔、夹渣、咬边现象严重。
③复层焊缝及热影响区布满了圆形网状微裂纹,部分连接成片,裂纹自热影响区向母材方向扩展,单侧裂纹的扩展长度约为30~50mm(见图1)。
④部分复层母材也有出现圆形红褐色网状微裂纹的现象,直径在10~50mm(见图2),有的局部连接成片整个不锈钢复层表面变成黑色,没有一点金属光泽(见图3)。
案例▕史上分析最透彻的腐蚀破坏事故(7每期编制两篇真实腐蚀案例,希望大家喜欢。
点击页面底部“阅读原文”可查看腐蚀案例5-6事例7某厂生产氯化锌的方法是,将镀锌厂回收的锌和其它来源的锌用盐酸溶解,然后用化学药剂处理,再在浓缩槽中加热蒸发。
浓缩槽中使用的镍加热管发生孔蚀,寿命很短。
于是用锆制加热管在浓缩槽中进行了一个月试验,没有发现腐蚀问题,但锆制加热管仅使用了6个月就发生腐蚀破坏。
经过调查找出了原因:有的镀锌厂镀锌工艺配方中使用了氟化物,因此回收的锌中含氟化物。
评述锆是一种难熔金属,虽然锆的标准点位很负,化学性质活泼,但由于表面易生成致密的保护性氧化膜,所以具有优良的耐蚀性。
锆对碱和许多酸(包括氢碘酸和氢溴酸)耐蚀性很好,但锆不耐王水和氢氟酸的腐蚀,因为它们能使锆生成;络离子而溶解。
尽管锆对浓度低于35%、温度低于100℃的盐酸是耐蚀的,在本事例中耐蚀性应无问题,但由于回收锌中夹带氟化物,因而很快发生腐蚀破坏。
以上三个事例的共同点是:实际生产环境中含有某种杂质,对设备材料造成了严重的腐蚀问题。
而作为选材依据的腐蚀数据资料、使用经验、实验结果并没有包含这种环境细节。
相同的生产过程,相同的设备材质,往往腐蚀情况出现较大差异,一个重要原因就是杂质。
这方面的事例还有很多,如:1.有的硫酸生产厂为用户提供废酸处理设备,因为用户难以使用不影响环境的方法处理废酸。
处理工艺是:将被有机物污染的废酸焚烧,热气体通过废热锅炉回收热量。
有一个这样的厂一次发现废热锅炉钢管寿命突然很短。
检查结果表明,腐蚀是由于含磷酸盐和铅量很高的熔渣造成的,原来一个用户的废酸中含有这些组分。
2.某厂一台蒙乃尔合金制的石油化工装置萃取设备用于处理50%~65%硫酸和乙醇(温度29~38℃),热交换器管子预期寿命5年,但在5周就出乎预料发生破坏,更换的管子不到3周又发生破坏;腐蚀部位主要是焊缝。
溶液中所含的铜离子很高,难以用合金的简单溶解来解释。
化工安全与防腐案例分析—真空制盐钛制换热器腐蚀失效实例分析班级:xxxxxx姓名:xx学号:xxxxxxxx真空制盐钛制换热器腐蚀失效实例分析一般认为在温度不太高的NaCl溶液中,钛的腐蚀速度非常低。
但是随着钛在制盐行业的大量使用,发生腐蚀失效事故也开始增多,引起各制盐企业的重视,钛腐蚀的原因大致可归为四类:缝隙腐蚀、氢损失、应力腐蚀、铁污染等,且受材质成分、设计制作、工况介质等具体情况影响,腐蚀原因往往较为复杂,多为一个主要因素诱导,几种辅助因素共同作用的结果。
以下分析国内发生的两起制盐钛制换热器腐蚀失效案例。
1.案例一首效换热管腐蚀失效分析:2004年四川某制盐厂30 万吨/年装置检修时,发现首效换热管发生较严重的腐蚀。
该加热室总共1454 根钛管,本次检修共发现158 根换热管有不同程度的腐蚀穿孔。
已拔出的部分换热管进行检查,发现孔损、破损、脆裂较严重,有的管子从1米左右高处自然落下即断成两半或破裂,断口晶粒粗大,破裂片用手可掰断,吸氢脆化现象明显。
该装置首效加热蒸汽约0.4MPa,原料卤水为天然卤水和岩卤的混合卤水,用石灰乳预处理卤水,进罐pH约为8。
该套装置首效加热室采用某种钛合金材料,Ⅱ~Ⅳ效采用TA2 工业纯钛换热管。
在检修只发现了首效换热管有腐蚀,其余各效换热管未见腐蚀现象。
1.1.化学成分分析因抽换出的换热管已明显脆化(可以从“从1米左右高处自然落下即断成两半或破裂”看出),据此判断材料吸氢肯定比较严重,为此分别取3段腐蚀较明显的管样和1段外观形貌较好的管样分别分析气体含量。
分析结果见表1,从表中可以看出,腐蚀样中氢含量明显高于未发生腐蚀样品,据此可以判断是失效换热管可能失效的一种方式是氢损伤。
1.2.化学成分比较采用化学分析和电镜(JSM6460)扫描相结合的方式,对腐蚀样和非腐蚀样进行较全面的化学成分分析。
分析结果与工业纯钛和钛钼镍合金的成分对比表见表2,从表中们可以看出,腐蚀管样的Mo、Ni 含量很少,几乎可以认为未检出,而主要成分和工业纯钛(TA2)比较接近,合金元素与钛钼镍合金(TA10)差距较大。
一起蒸发器爆管事故的原因分析及预防措施张尧;苏德林;李光耀;李坎【摘要】分析了余热锅炉蒸发器爆管是由于流动加速腐蚀而导致管壁减薄的情况,提出减少锅炉启停次数及控制水质、蒸发器材料采用低合金钢管和大弯曲半径弯头,锅炉设计时增加工作压力来提高蒸发器饱和温度等整改措施.【期刊名称】《发电设备》【年(卷),期】2017(031)003【总页数】4页(P219-222)【关键词】余热锅炉;蒸发器;爆管;流动加速腐蚀【作者】张尧;苏德林;李光耀;李坎【作者单位】南通万达锅炉有限公司,江苏南通226014;南通万达锅炉有限公司,江苏南通226014;南通万达锅炉有限公司,江苏南通226014;南通万达锅炉有限公司,江苏南通226014【正文语种】中文【中图分类】TK227锅炉管爆管时,水汽会大量喷出,常形成锅炉缺水,必须迅速正确地处理。
某冶金单位一台余热锅炉出现爆管后检修,经检查发现管壁上部变薄,位置为管束进集箱处。
笔者从该爆管特征、管束材质及现场运行情况等入手,对可能导致爆管的原因进行了分析,提出了改进措施,满足了锅炉运行要求。
1.1 蒸发器结构本锅炉立式布置、自然循环,蒸汽段(见图1)由进口集箱、出口集箱和管束组成。
集箱由d=219 mm,δ=10 mm的钢管(材料为20/GB 3087)制成;管束由d=51 mm,δ=3 mm的钢管(材料为20/GB 3087)加焊环向绕翅片(规格:螺距8 mm、高度24 mm、厚度1 mm)制成。
烟气(进口温度322 ℃)从上向下横向冲刷各组蒸发器。
炉水通过两根集中下降管进入分配集箱,由连接短管引入蒸发器各下集箱。
工质在管束内被加热为汽水混合物,产生的汽水混合物经上集箱由连接管引入锅筒。
1.2 故障检查该锅炉投入运行不到一年,已发生多次爆管,封堵比例达1/4,根据现场观察,损坏位置为第一组蒸发器。
第一排蒸发器管箱直接与烟气进口连接,该排管热负荷最大,烟气条件及流场波动对该排管束内介质流动工况产生较大的影响,表现在该管段内汽水比例及介质流速的波动,波动达到一定程度会造成管壁的磨损。
案例1 某厂卤水蒸发器一效加热室列管使用钛合金制造,一效加热室管间通入温度为127-147℃的蒸汽,使管内卤水加热到115-135℃。
管内卤水含氯化钠280 g/L左右,pH 5.5—6.5。
投入运行仅10个月,就有几十根钛管破裂穿孔。
案例2某厂从国外引进的一套水处理装置,硫酸系统的管线和阀门大多数采用20号合金。
在使用不长时间后,某些部位发生腐蚀泄漏。
事例3 一个碳钢容器装浓的乙二醇脚料,温度150℃。
脚料中含0.2%NaOH。
使用不久,碳钢容器发生严重的全面腐蚀,器壁减薄。
案例4 蒙乃尔合金(Monel属镍基合金,含铜30%左右,含铁最大2.5%)是用于处理热的无水氢氟酸的标准设备材料(所谓天然组合)。
某厂氢氟酸烷基化工艺中的精制热交换器选择蒙乃尔合金制造管束,该设备为水平管壳式。
无水氢氟酸走管程,低压蒸汽走壳程,使无水氢氟酸受热蒸发。
仅仅使用几个月,最后两程的管子发生腐蚀破坏,而前四程管子的腐蚀很轻微。
案例5 某厂生产氯化锌的方法是,将镀锌厂回收和其他来源的锌用盐酸溶解,然后用化学药剂处理,再在浓缩槽中加热蒸发。
浓缩槽中使用的镍加热管发生孔蚀,寿命很短。
于是用铁制加热管在浓缩槽中进行了一个月试验,没有发现腐蚀问题。
但锆制加热管仅使用了6个月就发生腐蚀破坏。
案例6 一个研究人员需要纯净的乙烯乙二醇。
他设计了一个塔来蒸馏原料。
塔中使用一个旋转的铝链条作为填料,这样可以使分离效率高而压降小。
随着蒸馏进行乙烯乙二醇脱水,铝链条开始消失。
安全技术:列管冷凝器腐蚀穿孔导致的事故化工事故风险按照形式分类,可以分为热失控风险、腐蚀风险、粉尘爆炸风险、静电爆炸风险、设备风险、毒气泄漏风险、仓储风险、运输风险等。
下面介绍、学习一起因设备失效导致的事故情况。
2004年4月15日21时整,重庆某化工厂氯氢分厂的1号氯冷凝器列管发生腐蚀穿孔,含锈盐水进入到液氯系统,生成大量易燃易爆的三氯化氮。
4月16日凌晨,排污罐突然发生爆炸,4h后,1号盐水泵发生粉碎性爆炸。
16日17时57分,在抢险过程中,5号、6号液氯储罐发生爆炸,爆炸使5号、6号液氯储罐罐体产生破裂解体,并将地面炸出1个9mX4mX2m的坑。
该起事故共造成9人死亡,3人受伤,15万群众紧急疏散,直接经济损失多达277万元。
事故主要原因分析:设备腐蚀穿孔导致盐水泄漏,形成的三氯化氮富集是造成本次事故的最直接原因。
造成列管腐蚀的主要原因为:氯气、液氯、氯化钙冷却水对氯气冷凝器都存在一定的腐蚀作用;由于氯气不纯,列管内氯气中带的水分对碳钢具有腐蚀效果;列管外盐水中由于存在离子电位差,因而对管材产生电化学腐蚀和点腐蚀;焊接处存在应力腐蚀;使用时间较长,未进行过耐压测试,未能在腐蚀和穿孔前及时发现腐蚀现象。
对于因管道腐蚀而导致的泄漏事件,怎么去解决?不可简单地更换管道就万事大吉,而是要考虑很多其他相关事宜,比如:管道的腐蚀率是否超标?如果是的话,是什么原因?这是否存在着一个无法避开、必须加以处理的工艺问题?相对已知的腐蚀率而言,检查频次是否足够以及为什么?在安全行业标准AQ/T 3034T-2021《化工过程安全管理导则》给出了解决方案,那就是进行设备完好性管理其中的防泄漏管理。
(1)企业应制定泄漏管理制度,明确泄漏管理工作目标和工作计划,责任落实到人,保证资金投入;不断完善泄漏检测、报告、处理、消除的闭环管理制度,建立设备泄漏管理台账。
(2)企业应全面辨识可能发生泄漏的部位,评估泄漏风险,建立静动密封点台账,重点关注毒性物料(硫化氢、光气、氯气等)、液化煌法兰密封、高温油泵密封、可燃气体的压力管线、装卸等泄漏风险,并明确具体防范措施。
氯气泄漏事故案例1、氯气反应釜发生泄漏事故的经过与分析一、事故经过2005年4月27日深夜10点55分左右,某化工厂一台反应釜(滴加罐)发生氯气泄漏事故,造成2名操作工死亡,其余操作工因及时从2m多高的操作台跳下逃离而未受伤害。
该台反应釜无出厂铭牌及资料,设计参数不明,反应釜内筒及夹套材料为碳钢。
内筒使用介质为氯化氢、氯气。
使用参数:内筒压力为常压;夹套介质为水蒸汽,夹套使用压力为0.4MP A左右,操作温度内筒或200℃,夹套或165℃。
内筒及夹套封头型式采用椭圆形,支座型式为悬挂式,容积为1000升,内筒衬有搪玻璃,经检查,搪玻璃完好,作为压力容器,该设备投用后一直未经特种设备检测部门检验。
二、事故分析从事故现场分析,该起事故主要是由于操作失误引起的。
操作工误把甲基磺酰氯抽入二碳酸二丁脂生产用的盐酸滴加罐,造成滴加罐内产生压力,真空管突然破裂而引起真空管内氯化氢和氯气外泄,致使2人中毒身亡。
根据GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》,氯气为H级(高度危害)介质,车间空气中氯气最高浓度值0.1〜1.0MG/M3,呼吸道吸入半数致死浓度值LC50为200〜2000MG/M3。
即当呼吸道吸入0.2〜2G氯气时,就能造成人员中毒死亡,而真空管的突然破裂造成瞬间外泄的氯气浓度远远超过标准的规定;其次,该反应釜仅在筒体及夹套上装设1只压力表,压力表未经校验。
从锅炉房出来的蒸汽未经减压直接进入滴加罐夹套,使用压力完全由锅炉“控制”(该厂锅炉型号为DZL4-1.25-A II,锅炉出口蒸汽额定为1.25MP A),反应釜上未装安全泄放装置,当反应釜产生压力时,压力无处泄放而致使真空管破裂。
从厂方了解到,氯气泄漏2分钟后,一工人身穿防护服,更换了破裂的真空管,并对管道内的氯气进行中和,遏止了氯气进一步泄漏,防止了事故的进一步扩大。
三、反思及教训1、使用单位应配备专(兼)职人员管理反应釜,专(兼)职人员应具有相应的专业知识,并制订专用的工艺规程;应定期对操作人员进行专业培训,并定期到车间掌握设备使用状况,以保证设备能安全正常运行;2、应完善操作规程,操作人员应持有压力容器上岗证,对生产工艺应熟悉,并能按操作规程熟练操作;3、反应釜这类压力容器必须领取使用登记证,并经特种设备检验部门的检验合格后方可使用。
1.事故概况2004年4月15日21:00,重庆天原化工总厂氯氢分厂1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔,造成含铵(NH+4)盐水泄漏到液氯系统,生成大量易燃的三氯化氮。
4月16日凌晨发生排污罐爆炸,1:33全厂停车;2:15左右,排完盐水4h后的1号盐水泵在停止状态下发生粉碎性爆炸。
16日17:57,在抢险过程中,突然听到连续2声爆响,经查是5号、6号液氯储罐内的三氯化氮发生了爆炸。
爆炸使5号、6号液氯储罐罐体破裂解体,并将地面炸出1个长9m、宽4m、深2m的坑。
以坑为中心半径200m范围内的地面与建筑物上散落着大量爆炸碎片。
此次事故造成9人死亡,3人受伤,15万名群众疏散,直接经济损失277万元。
2.事故分析经调查分析确认,爆炸直接因素的关系链是:氯冷凝器列管腐蚀穿孔→盐水泄漏进入液氯系统→氯气与盐水中的铵反应生成三氯化氮→三氯化氮富集达到爆炸浓度→启动事故氯处理装置因震动引爆三氯化氮。
1)直接原因(1)设备腐蚀穿孔导致盐水泄漏,是造成三氯化氮形成和富集的原因。
根据重庆大学的技术鉴定和专家分析,造成氯气泄漏和和含铵盐水流失是1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔。
列管腐蚀穿孔的主要原因是:①氯气、液氯、氯化钙冷却盐水对氯气冷凝器存在的腐蚀作用;②列管内氯气中的水分对碳钢的腐蚀;③列管外盐水中由于离子电位差对管材产生电化学腐蚀和点腐蚀;④列管和管板焊接处的应力腐蚀;⑤使用时间较长,并未进行耐压实验,对腐蚀现象未能在腐蚀和穿孔前及时发现。
1992年和2004年1月该液氯冷冻岗位的氨蒸发系统曾发生过泄漏,造成大量的铵进入盐水,生成了含高浓度铵的氯化钙盐水。
1号氯冷凝器列管腐蚀穿孔,导致含高浓度的氯化钙盐水进入液氯系统,生成并大量富集具有极具危险的三氯化氮,演变成16日的三氯化氮大爆炸。
(2)三氯化氮富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装置造成振动引起三氯化氮爆炸。
调查证实,厂方现场处理人员未经指挥部同意,为加快氯气处理速度,在对三氯化氮富集爆炸危险性认识不足情况下,急于求成,判断失误,凭借以前操作处理经验,自行启动了事故氯处理装置,对4号、5号、6号液氯储罐(计量槽)及1号、2号、3号汽化器进行抽吸处理。
珠海蒸发器发生事故案例一、案例背景珠海市某化工厂生产乙二醇,乙二醇生产过程中需要使用蒸汽进行加热和蒸馏。
该厂使用的蒸发器是一种常见的设备,用于将液态物质加热蒸发并分离出其中的杂质。
二、事故概述2018年5月,珠海市某化工厂生产车间内的一个蒸发器发生了爆炸事故,造成1人死亡、3人受伤。
经过初步调查,事故原因是蒸发器内部积聚了大量可燃气体,在高温高压下引发爆炸。
三、事故原因分析1. 设备老化和维护不当据了解,这个蒸发器已经使用了10多年,设备老化严重。
在日常维护保养方面也存在不足之处,例如未及时更换老化的密封件和阀门等。
2. 操作不规范在操作过程中,操作人员没有按照规定程序进行操作。
例如在清洗和检修时没有完全关闭进出口阀门等措施。
3. 安全管理缺失该化工厂的安全管理制度存在缺陷,例如安全培训不足、事故应急预案不完善等。
四、事故影响1. 人员伤亡该蒸发器爆炸事故造成1人死亡、3人受伤。
2. 生产停滞事故发生后,该化工厂的生产线停滞了一段时间,造成了一定的经济损失。
3. 环境污染在爆炸过程中,蒸发器内部的液态物质和可燃气体被释放出来,对周围环境造成了一定的污染。
五、事故处理措施1. 紧急处置在事故发生后,立即启动应急预案,对现场进行紧急排查和处置。
同时及时报告相关部门和上级领导,并组织专业人员进行调查和分析。
2. 整改措施针对事故原因分析结果,采取相应的整改措施。
例如加强设备维护保养、规范操作流程、完善安全管理制度等。
3. 赔偿处理对于受伤人员和家属进行赔偿,并承担相应的责任。
六、类似事故预防措施1. 设备维护保养要及时对于老化的设备和密封件等零部件要及时更换,避免出现漏气和泄露等情况。
2. 规范操作流程在操作过程中,必须按照规定程序进行操作,例如清洗和检修时必须完全关闭进出口阀门等措施。
3. 加强安全管理加强安全培训、完善应急预案、加强巡检等措施,提高员工的安全意识和应急能力。
七、结论珠海市某化工厂蒸发器爆炸事故给我们敲响了警钟。
史上分析最透彻的腐蚀破坏事故(3-4)事例3一台大型立式热交换器管程走酸性工业蒸汽(196℃),上进下出。
壳程走锅炉进水(经脱氧和碱性水处理,PH值为10.5~11.5)。
由工业蒸汽换热产生低压蒸汽(134℃,21KPa)。
原设备壳体为碳钢,管子为70/30钢镍合金,上管板为碳钢包覆316型不锈钢,不锈钢为碳钢包覆铜镍合金。
使用几年后铜镍合金管在工艺蒸汽侧发生腐蚀破坏,决定改用钛管。
因为钛在这种工艺蒸汽中耐蚀性优于铜镍合金。
但仅仅使用三周,钛管就开始出现泄露。
检查是钛管外侧(壳程)发生腐蚀造成的。
破坏部位在靠近上管板的管段。
评述钛管外表面接触的介质是脱氧锅炉进水。
产生的蒸汽温度只有134℃,PH值在弱碱性范围,钛应是很耐蚀的,按理钛管不应发生这么迅速的腐蚀破坏。
问题出在这种立式热交换器结构。
由于壳程出口管比上管板低,产生的蒸汽不可能完全排除,在上管板下面会形成气液界面(如图1-3所示)。
死角中的蒸汽形成“热汽袋”。
钛管表面某些部分处于干态,干表面温度可达到进口工艺蒸汽温度(196℃)。
而在PH值等于11左右的水中,当温度超过190℃,钛就可能生成氢化物而脆化。
钛管与碳钢管板组成的电偶对中钛管为阴极,碳钢为阳极发生加速腐蚀,腐蚀形成的铁离子在钛管表面上沉积造成铁污染,能起到促进氢化物生成的作用。
所以,如果热交换器结构不改变的话,选择钛管就是错误的。
这是因为没有考虑到上管板附近管段局部温度偏高的环境条件,因此造成钛管使用寿命远不如铜镍合金管的后果这个看似反常的现象。
结合上期发布的事例1-2,可见温度对钛的腐蚀有很大的影响。
在前一个事例中是工艺介质的温度超过了钛的耐蚀温度范围,而这一个事例中则是设备结构不良造成了局部超温,虽然介质主体温度在钛的耐蚀温度范围之内,但局部温度则超出了钛的耐蚀温度范围,使该部位的钛管发生严重腐蚀破坏。
事例4某厂从国外引进的一套水处理装置,硫酸系统的管线和阀门大多数采用20号合金。
余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏原因分析伍韶君\钱克甫2(1•芜湖市特种设备监督检验中心,安徽芜湖241004; 2•安徽海螺川崎节能设备制造有限公司,安徽芜湖241136)摘要:利用显微镜观察、壁厚测定、圆度测量、金相分析、化学成分分析等方法,分析1台余热锅炉蒸发器弯头穿孔泄漏的原因,认 为事故原因是由于弯头内壁存在纵向裂纹,经管内碱性腐蚀介质腐蚀逐渐穿透管壁所致。
关键词:蒸发器弯头;穿孔泄漏;裂纹;腐蚀中图分类号:T K 228 文献标识码:B D O I : 10.16621/j .c n k i .is s n 1001-0599.2018.07.550引言某水泥厂1台窑尾余热锅炉,为自然循环蒸汽锅炉,锅炉型 号 Q C 210/350-18-0.92/327,设计进口烟气流量 210 000 m 3/h ,进口烟气温度350益,烟气中含尘量85 g /m 3,额定蒸发量 18 t /h ,额定蒸汽压力0.92 M P a ,额定蒸汽温度327益。
锅炉运行3年半后,先后有多根蒸发器管弯头部位发生泄 漏。
蒸发器管为竖直布置,烟气水平流过蒸发器管。
蒸发器弯头 如图1所示,穿孔位置大多位于竖管底部弯头的内侧,失效弯头 实物图如图2所示,管子外壁未见明显腐蚀和磨损现象。
蒸发器 管材质为20(G B 3087—2008[1]),规格为椎32 m m x 3 m m ,管内 工作介质为汽水混合物,工作压力1.1 M P a ,工作温度188 °C ; 管子外侧烟气温度220益,弯头成型工艺为180。
冷弯,弯管半 径60 m m ,管子弯好通球试验合格后焊接振打件(含管托和振 打杆),未经热处理,制造标准为G B /T 16507.5—2013[2]。
实际运 彳了中弯头振打周期为20 s 。
2理化检验2.1显微镜观察将失效的蒸发器管 沿轴向剖开,取中部带小 孔的一段进行观察。
显示 弯头内侧外壁上的小孔 基本呈圆形,直径略小于 1 m m ,在小孔周围外表 面呈现较为平整的形貌,如图3a 所示;在小孔边 缘存在较大的腐蚀裂纹 和一些较小的网状腐蚀 孔和裂纹,如图3b 所示。
一起因锅水氯根含量过高而引起的管壁腐蚀爆管事故分析【摘要】介绍了一起因锅水氯根含量过高而引起的管壁腐蚀及爆管事故,并分析了造成氯根含量过高的原因,对锅炉房管理工作者很有参考价值。
1概况我县某化工厂一台DZL2-10型锅炉,于1992年7月安装并投入运行。
运行不到两年时间,于1994年3月16日凌晨,右侧前起第三根水冷壁管发生爆管,爆管时运行压力为0.7MPa,水位接近于高水位,爆管后,司炉工发现水位急剧下降,即采取紧急停炉。
停炉后,放掉锅水,对锅炉内部进行检查,发现该管爆管后产生一道长为14mm、宽为1.5mm裂纹,该裂纹位于炉排上方580mm,管子外部基本无变形,管子内壁水垢、铁垢为1.5mm左右。
对右侧前起第二根及第五根取样分析,管内壁水垢、铁垢为1.5mm左右,且呈泡状,管子向火侧有腐蚀和减薄现象,而背火侧无腐蚀和减薄现象。
2原因分析从上述情况看,这次爆管不是因为水垢过厚引起的水循环不良和金属过热而发生的爆管(因为管子外部基本无变形,管内水垢不是太多),而是一种因腐蚀而产生的爆管,更确切地说是一种腐蚀引起的泄漏,因为管子内有铁的锈垢,且管内向火侧有腐蚀和金属减薄现象。
为此,我们查看了该锅炉这二十个月的水质化验记录,见表1(摘录几组有代表性的数据)。
从化验记录看,给水的PH一直保持在7以上,这说明给水中无酸性物质,也就是说该管子的腐蚀不是因给水的酸性而产生的;给水的硬度高,只能引起锅炉结垢和降低锅水碱度、PH值。
从记录中还可以看出,锅水的氯根含量很高,而碱度和PH值却很低。
碱度和PH值低一般只会引起结垢,而氯根高才是引起这次事故的根源。
为什么锅水的氯根会越来越高呢?因为该厂没有去除氯根的设备,原水中的氯根高,给水中的氯根也就高,因而锅水中的氯根相应也高。
我们发现该厂的原水氯根高是因为该厂废水排污口与给水的水源相距不到50米。
而该厂的废水中含有大量的镁离子和氯离子,含这些离子的废水污染了锅炉用水的水源,从而使原水的硬度、氯根渐渐增高。
珠海蒸发器发生事故案例1. 简介蒸发器是一种常见的化工设备,用于将液体透过热交换器中的加热表面快速蒸发,从而使液体变成蒸汽。
然而,在某个珠海化工厂,一起蒸发器发生了严重的事故,导致了重大的人员伤亡和环境污染。
本文将详细探讨这起事故,并从多个角度分析其原因及应对措施。
2. 事故经过事故发生在某年某月的下午。
当时,该蒸发器正处于正常运行状态,但突然发生了爆炸。
爆炸导致蒸发器的外壳破裂,释放了大量高温和有毒的蒸汽。
这使得附近的工人无法逃脱,并造成了多人因热射病和中毒而死亡。
同时,蒸汽中蕴含的有毒物质也对附近的环境造成了严重污染。
3. 事故原因分析事故的发生往往是多个原因的综合结果。
在这起蒸发器事故中,主要原因可以归结如下:3.1 设备设计缺陷蒸发器的设计存在缺陷,无法承受过高的压力。
这使得在工作过程中产生的蒸汽压力超过了其设计极限,导致了设备的破裂。
3.2 工艺参数控制不当工艺参数的控制是确保设备安全运行的重要步骤。
然而,在这起事故中,工艺参数的控制不当是导致事故的另一个因素。
温度、压力、流量等关键参数没有得到及时监测、调整和控制,导致设备运行不稳定。
3.3 质量管理不到位对于化工企业来说,质量管理至关重要。
然而,在这起事故中,化工厂的质量管理存在明显问题。
设备检修不及时、维护不到位等问题导致了潜在的安全隐患。
此外,设备使用寿命已过期而没有及时更换也是导致蒸发器事故的一个重要原因。
3.4 人为因素人为因素在许多事故中都起着重要作用。
在这起事故中,工作人员没有足够的安全意识,对设备的潜在风险缺乏足够的认识,导致了对事故前兆的忽视和错误的应对措施。
4. 应对措施为了避免类似的事故再次发生,以下是应对措施的建议:4.1 设备改进对蒸发器设备进行改进,加强其抗压能力,确保其能够承受正常工作条件下的压力。
同时,应加强对设备的定期检修和维护,确保其始终处于良好的工作状态。
4.2 工艺参数监控建立完善的工艺参数监控系统,及时监测和调整关键参数,确保设备在安全性和稳定性上达到最佳状态。
某分厂冷冻设备蒸发器损坏事故2010年5月,某分厂两套冷冻设备(一10P和一20℃冷冻盐水机组)分别发生蒸发器损坏事故,事故造成肯定的经济损失。
一、事故经过①5月10日在运行中发觉一109冷冻机组氟利昂进水.分厂向公司有关部门反映后,进行系统排油(全排),排氟利昂(部分排),经打开蒸发器发觉:1根外轧花铜管凹槽处泄露,4根铜管管板胀头处泄漏.设备部多次联系烟冷公司(设备制造厂家),对方提出设备已过保质期并提出种种理由不到现场,最终联系到郑州一家专业施工单位进行了处理。
5月21日解决问题并开车。
②5月13日分厂发觉一20OC冷冻机组缺氟,班长薛某预备充氟,从视镜处发觉氟中含水并且较多,排水后发觉水中含有氯化钙,确定是蒸发器漏水,经打开蒸发器发觉:5根换热碳钢管漏。
经联系约克公司(设备制造厂家)到现场∙分厂打压试漏,将泄漏处用铜棒堵死,5月28日解决问题并开车。
二、事故缘由分析①-10匕冷冻机组:从蒸发器中拆掉的1根铜管外观光明,无腐蚀痕迹;该根管子泄露处为外轧花铜管凹槽部分,属于加工制作过程中存在的质量缺陷;另外还有4根管子在管板胀头处泄露,也属于加工质量差缘由。
②—20。
C冷冻机组:从蒸发器中拆掉的碳钢管外观存在明显的点蚀(泄露处为小米大小腐蚀孔洞),局部管段腐蚀现象明显,为氯乙酸分厂冷凝器泄漏HCl进入盐水后的酸性腐蚀和氯化钙盐水中的氯离子腐蚀双重腐蚀造成。
三、事故责任划分及处理(1)分厂在盐水使用过程中,未能准时有效地发觉冷凝器泄漏使HCl进入盐水而呈现酸性.为直接责任单位.罚款6240元。
其中:①分厂厂长、书记各罚款936元;②分厂主抓设备领导王某罚款300元;③分厂工艺技术员王某、设备员董某各罚款100元。
(2)设备部对冷凝器等设备管理不到位,对设备部部长罚款300元。
(3)技术质保部工艺技术管理不到位.对技术质保部部长罚款300元。
四、事故防范措施①采纳碱性盐水(氢氧化钙盐水)运行削减设备腐蚀,同时对紧急进酸时产生缓冲;添加专用冷冻盐水缓蚀剂(外购)。
小化03-04原文事例1-4一台大型立式热交换器管程走酸性工业蒸汽(196℃),上进下出。
壳程走锅炉进水(经脱氧和碱性水处理,PH值为10.5~11.5)。
由工业蒸汽换热产生低压蒸汽(134℃,21KPa)。
原设备壳体为碳钢,管子为70/30钢镍合金,上管板为碳钢包覆316型不锈钢,不锈钢为碳钢包覆铜镍合金。
使用几年后铜镍合金管在工艺蒸汽侧发生腐蚀破坏,决定改用钛管。
因为钛在这种工艺蒸汽中耐蚀性优于铜镍合金。
但仅仅使用三周,钛管就开始出现泄露。
检查是钛管外侧(壳程)发生腐蚀造成的。
破坏部位在靠近上管板的管段。
评述钛管外表面接触的介质是脱氧锅炉进水。
产生的蒸汽温度只有134℃,PH值在弱碱性范围,钛应是很耐蚀的,按理钛管不应发生这么迅速的腐蚀破坏。
问题出在这种立式热交换器结构。
由于壳程出口管比上管板低,产生的蒸汽不可能完全排除,在上管板下面会形成气液界面(如图1-3所示)。
死角中的蒸汽形成“热汽袋”。
钛管表面某些部分处于干态,干表面温度可达到进口工艺蒸汽温度(196℃)。
而在PH值等于11左右的水中,当温度超过190℃,钛就可能生成氢化物而脆化。
钛管与碳钢管板组成的电偶对中钛管为阴极,碳钢为阳极发生加速腐蚀,腐蚀形成的铁离子在钛管表面上沉积造成铁污染,能起到促进氢化物生成的作用。
所以,如果热交换器结构不改变的话,选择钛管就是错误的。
这是因为没有考虑到上管板附近管段局部温度偏高的环境条件,因此造成钛管使用寿命远不如铜镍合金管的后果这个看似反常的现象。
结合上期发布的事例1-2,可见温度对钛的腐蚀有很大的影响。
在前一个事例中是工艺介质的温度超过了钛的耐蚀温度范围,而这一个事例中则是设备结构不良造成了局部超温,虽然介质主体温度在钛的耐蚀温度范围之内,但局部温度则超出了钛的耐蚀温度范围,使该部位的钛管发生严重腐蚀破坏。
真空制盐蒸发罐爆炸事故简析
黎定标
【期刊名称】《腐蚀与防护》
【年(卷),期】1995(016)001
【摘要】1 概况在井、矿盐生产中,卤水、盐水、碱液等腐蚀性介质对设备有强烈的腐蚀破坏作用。
年产10万吨真空制盐的江西盐矿一效蒸发罐于1989年6月1
日18点55分,在碱液煮罐过程中,发生罐顶爆炸。
一效蒸发罐直径3400mm,高12250mm,容积110m^3。
爆炸前装有80m^3含纯碱2.5%的120℃的纯碱溶液。
爆炸后,近300公斤的罐顶封头抛出,受阻碍后掉在车间内通道的楼梯口。
车间水泥屋面42块槽形预制板被炸飞,3吨手拉葫芦行车工字梁有一段约5m长被抛出
50m远,二根高约1.2m的钢筋水泥梁被冲断的二次蒸汽管撞裂。
【总页数】2页(P47-48)
【作者】黎定标
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TS343
【相关文献】
1.浅谈真空制盐蒸发罐液位测量的方法 [J], 王天河
2.真空制盐蒸发罐液位控制 [J], 董建华;王爱平
3.真空制盐蒸发罐罐型结构浅析 [J], 尹华江
4.浅析真空制盐蒸发罐不锈钢复合板的焊接工艺 [J], 杨波
5.真空制盐蒸发罐液位控制 [J], 董建华;
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卤水蒸发器几十根钛管被腐蚀破裂穿孔事故
【事故概况、经过】
某厂卤水蒸发器一效加热室列管使用钛合金制造,一效加热室管间通入温度为(127~147)℃的蒸汽,使管内卤水加热到(115~135)℃。
管内卤水含氯化钠280g/L左右,pH=5.5~6.5。
投入运行仅10个月,就有几十根钛管破裂穿孔。
【事故原因分析】
钛在大气、海水和天然水中都具有优异的耐蚀性能,这是因为钛的钝化能力很强。
钛可以用于常温下的稀盐酸(5%以下)环境中。
同样,钛和钛合金对湿氯气、氯化物溶液耐蚀性也非常优良。
但是,即使是中性氯化物溶液,钛及其合金也只能在一定温度范围下使用。
因此,使用钛合金蒸发器,工艺参数就应按钛合金耐蚀范围制定,才能保证钛合金的腐蚀在可以接受的水平之内。
反之,如果要保证现有蒸汽和卤水温度,一效蒸发器加热列管选用钛合金就是不恰当的,只能另选在这种环境中具有足够耐蚀性的材料。
金属腐蚀中,温度是一个十分重要的环境参数。
在大多数情况下温
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