设备-13-煤气冷却器列管泄漏原因及处理维护方法
- 格式:pdf
- 大小:120.75 KB
- 文档页数:2
煤气冷却器列管泄漏原因及处理维护方法
王秀荣、李来义、张桂清、王红杰、穆 斌
河南省·中平能化集团飞行化工有限公司
摘 要:煤气冷却器是净化工序的主要设备,属Ⅱ类压力容器。
该设备在制作焊接过程中,管板与换热管采用帖胀+焊接结构,换热管的材质为20#钢,在近1年的使用过程中,我们发现煤气冷却器列管与管板焊缝出现裂纹,列管出现腐蚀穿孔,造成泄漏,设备不得不停下来检修,严重影响了安全生产。
针对此问题,本文较为详细的对该设备的泄漏原因进行了分析,针对不同泄漏原因采取不同的处理方法,并取得了较好的效果。
关键词:煤气冷却器;泄漏;处理
1 概述
我公司二期综合技改项目是在2008年9月扩建投产的,采用全低变流程,使装置的生产能力达到12万t/a。
煤气冷却器作为净化工序的主要生产设备,在对半水煤气的换热过程中起着极其重要的作用。
在近1年的使用过程中,煤气冷却器2次出现泄漏,严重影响了系统正常生产,我们经过分析与探索,总结出了一套切实可行的修复方案,现简要介绍如下。
2 煤气冷却器泄漏原因分析
1)腐蚀和冲刷腐蚀。
金属表面受到流体介质的腐蚀,对腐蚀面产生破坏。
在煤气冷却器列管上部,管内流体介质速度较高,高速的液体对管板及列管产生机械冲刷,会破坏碳钢表面的钝化膜,并阻碍其表面再次钝化,因而造成腐蚀速度明显增加。
2)焊接质量问题。
大多数情况下,冷却器的泄漏是在管板与列管的焊缝处,焊缝裂纹是形成泄漏的主要原因,这说明焊接质量上出现了问题,产生的原因是由于这部分焊缝通常采用手工电弧焊,其中存在着夹渣、气孔、焊缝不饱满及未焊透等缺陷,这些情况在试压及运行初期不易暴露出来,但运行一段时间后问题就暴露出来了。
3)换热管质量存在问题。
煤气从管内漏入管间,造成冷却水内串气,这说明管壁有穿孔,由于换热管是均匀分布在壳体内的,且两端焊接在管板上,换热管不易受到外力损伤,而该冷却器使用时间还不到一年,因此认为换热管也存在着一定质量问题。
3 泄漏处理方法
1)焊接修补。
当换热管与管板的焊缝开裂时,采用焊接修补的方法,即在裂纹处用手砂轮打磨,并把焊肉打透,采用气焊烘烤预热的办法,选用合适的焊条实施焊接修补。
2)焊接盲堵。
煤气冷却器的列管是无缝钢管,用普通钢质锥堵(锥度1:10、长50mm)镶入两端孔内,并采用气焊烘烤预热的方法,选用合适的焊条,把锥堵与管子焊牢。
3)金属修补剂粘接盲堵。
该方法是在焊接盲堵易形成热应力的基础上总结出来的,其特点是简单、安全、方便、省时省工,且不需要动火,结合粘接封漏,效果十分明显。
为了保证较好地封堵,首先选
用Ts406耐腐蚀工业修补剂,它是高分子聚合基料,配以固化剂的双组分修补材料;其次,采取表面处理,用气焊吹除烧烤管板,使杂质污垢消除,再用1755清洗列管与管板的焊肉,以彻底清除残存的水垢、油污为准,表面处理后尽快涂敷工业修补剂,固化后的粘接表面平滑光亮,致密性极好,且粘接强度高,具有较好的耐热、耐腐蚀性,完全可满足列管封堵要求。
由于半水煤气中含有弱酸性的腐蚀介质,而煤气冷却器的列管采用的是碳钢材质,运行一段时间后,易对管材形成腐蚀,造成列管及焊缝泄漏,虽经多次修堵,但不能解决根本问题。
随着列管堵漏的增加,冷却器的换热效果会越来越差,将不能满足系统高负荷生产要求。
另外,由于系统循环水水质较差,钙镁离子浓度较高,且列管的外壁不光滑,极易造成管间结垢,形成堵塞,造成换热面积减小,冷却效果变差,使系统生产的安全稳定运行受到影响。
所以我们将原废旧的中温换热器(列管为不锈钢材质)进行了修旧利废,由于不锈钢管壁表面光滑,管壁不易结垢,且不锈钢耐腐蚀性好,使用寿命长。
4 结语
通过对煤气冷却器的修复和更换,解决了列管腐蚀的问题,保证了设备的长周期安全稳定运行,使系统生产满足了高负荷、长周期运行的条件,降低了因系统停车带来的经济损失。