甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高的原因淺析與排查

鄒紅偉，張耀軍

（中海石油化學(xué)股份有限公司，海南 東方 572600）

中海石油化學(xué)股份有限公司一期尿素裝置采用斯納姆氨汽提生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)能力日產(chǎn)尿素1765t，1996年建成投產(chǎn)。該裝置投產(chǎn)后一直運(yùn)行較好，最長連續(xù)運(yùn)行周期216d，最高年產(chǎn)量610kt，最大運(yùn)行負(fù)荷30.5km3／h。隨著運(yùn)行時間的遞增，設(shè)備因老化、腐蝕、檢修質(zhì)量等原因，逐漸出現(xiàn)一些故障，影響了裝置的長周期運(yùn)行。近年來我公司尿素裝置因多種原因?qū)е鹿に嚱橘|(zhì)滲漏到甲銨冷凝器殼側(cè)，污染低壓蒸汽，被迫停車檢修。

1 甲銨冷凝器簡介

我公司甲銨冷凝器（E105）有換熱管1672根，規(guī)格為19.05×2.11mm “U”形管，材質(zhì)25－22－2Cr.Ni.Mo。該設(shè)備自1996年投用以來運(yùn)行狀況良好，歷次大修只做抽檢。2009年12月，甲銨冷凝器出現(xiàn)管程工藝介質(zhì)滲漏到殼程的現(xiàn)象，停車檢修，發(fā)現(xiàn)是換熱管腐蝕穿孔。對換熱管進(jìn)行逐一檢測，發(fā)現(xiàn)有64根管出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷，對這些管子進(jìn)行了堵管處理。檢查殼側(cè)管束時，發(fā)現(xiàn)列管支撐架多處損壞，部分換熱管松散，對管束進(jìn)行了綁扎固定。

甲銨冷凝器主要技術(shù)參數(shù)見表1。

甲銨冷凝器工藝流程示意見圖1。

2 甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高的原因

從生產(chǎn)工藝分析，造成甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高的工藝介質(zhì)有氨、二氧化碳、尿素、氯離子。

圖1 工藝流程示意

根據(jù)甲銨冷凝器（E105）相關(guān)工藝流程，直接造成殼側(cè)電導(dǎo)高的工藝介質(zhì)可能來自甲銨冷凝器管程、汽提塔蒸汽冷凝液分離器（V109）、中壓分解塔（E102）、蒸汽冷凝液收集槽（V110）。而可能帶工藝介質(zhì)到蒸汽冷凝液收集槽的有蒸汽系統(tǒng)、沖洗水系統(tǒng)、甲銨冷凝器殼側(cè)的冷凝液。甲銨冷凝器殼側(cè)與蒸汽冷凝液收集槽直接相聯(lián)，相互影響。因此，直接或間接造成工藝介質(zhì)進(jìn)到甲銨冷凝器殼側(cè)，使電導(dǎo)超標(biāo)的原因有以下。

（1）汽提塔出現(xiàn)泄漏，工藝介質(zhì)隨中壓蒸汽冷凝液進(jìn)到甲銨冷凝器殼側(cè)，主要是氨、二氧化碳和尿素。

（2）中壓分解塔A出現(xiàn)泄漏，工藝介質(zhì)隨增壓蒸汽冷凝液進(jìn)到甲銨冷凝器殼側(cè)，主要是氨、二氧化碳和尿素。

（3）甲銨冷凝器出現(xiàn)泄漏，工藝介質(zhì)從管程進(jìn)到殼側(cè)，主要是氨、二氧化碳和尿素。

（4）甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)儀（AT41005）的冷卻器出現(xiàn)泄漏，冷卻水進(jìn)到電導(dǎo)儀分析樣中，工藝介質(zhì)主要是氯離子。

（5）低壓分解塔（E103）出現(xiàn)泄漏，工藝介質(zhì)隨低壓蒸汽冷凝液先進(jìn)到蒸汽冷凝液收集槽，然后由蒸汽冷凝泵（P113）送到甲銨冷凝器殼側(cè)，主要是氨、二氧化碳和尿素。

（6）安全閥保溫夾套或管內(nèi)壓力高于低壓蒸汽壓力的夾套管線出現(xiàn)泄漏。工藝介質(zhì)隨低壓蒸汽冷凝液先進(jìn)到蒸汽冷凝液收集槽（V110），然后由蒸汽冷凝泵（P113）送到甲銨冷凝器殼側(cè)，主要是氨、二氧化碳和尿素。

（7）高壓沖洗點(diǎn)切斷閥未關(guān)或內(nèi)漏，工藝介質(zhì)倒入蒸汽冷凝液收集槽（V110），然后由蒸汽冷凝泵（P113）送到甲銨冷凝器殼側(cè)，主要是氨、二氧化碳和尿素。

（8）蒸汽冷液沖洗泵備用泵機(jī)封冷卻夾套泄漏。冷卻水進(jìn)到蒸汽冷凝液收集槽（V110），然后由蒸汽冷凝泵（P113）送到甲銨冷凝器殼側(cè)，工藝介質(zhì)主要是氯離子。

（9）解吸系統(tǒng)超壓，導(dǎo)致工藝液倒流入蒸汽管道，隨蒸汽冷凝液進(jìn)到蒸汽冷凝液收集槽（V110），然后由蒸汽冷凝泵（P113）送到甲銨冷凝器殼側(cè)，工藝介質(zhì)主要是氨、二氧化碳和尿素。

（10）操作失誤，造成中壓沖洗水?dāng)y帶工藝介質(zhì)竄入低壓沖洗水管網(wǎng)，倒流入蒸汽冷凝液收集槽（V110），然后由蒸汽冷凝泵（P113）送到甲銨冷凝器殼側(cè)，工藝介質(zhì)主要是氨、二氧化碳和尿素。

3 甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高的排查思路

（1）出現(xiàn)甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高現(xiàn)象時，立即從其電導(dǎo)儀（AT41005）處取樣分析，分析結(jié)果與正常監(jiān)測分析結(jié)果對比，確定造成電導(dǎo)高的工藝介質(zhì)。

（2）造成甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高的工藝介質(zhì)是氯離子，則應(yīng)檢查甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)儀（AT41005）、換熱器和蒸汽冷凝液沖洗泵（P110）備用泵機(jī)封冷卻夾套。

（3）造成甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高的工藝介質(zhì)是氨、二氧化碳和尿素，則需從蒸汽冷凝液電導(dǎo)儀（AT41003）處取樣分析。對比分析結(jié)果，并結(jié)合兩個電導(dǎo)測量值的變化情況，確定甲銨冷凝器與蒸汽冷凝液收集槽兩者的相互影響關(guān)系，進(jìn)而確定排查范圍。

（4）根據(jù)斯納姆氨汽提法生產(chǎn)工藝，具體排查方法如表2。

4 結(jié) 語

工藝介質(zhì)漏入甲銨冷凝器殼側(cè)，污染低壓蒸汽，會對所有與低壓蒸汽和低壓蒸汽冷凝液相接觸的管道、設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，尤其是對蒸汽透平低壓缸和葉片產(chǎn)生腐蝕。因此，發(fā)現(xiàn)甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)高，必須高度重視，立即組織排查，確定原因，消除漏點(diǎn)，保護(hù)設(shè)備。我公司尿素裝置曾出現(xiàn)甲銨冷凝器內(nèi)漏、高壓沖洗點(diǎn)切斷閥內(nèi)漏、高壓安全閥保溫夾套內(nèi)漏、甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)儀換熱管穿孔、蒸汽冷凝液沖洗泵備用泵機(jī)封冷卻夾套內(nèi)漏、操作失誤等原因，造成甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)超高事件。每次出現(xiàn)甲銨冷凝器殼側(cè)電導(dǎo)超高現(xiàn)象，均能依據(jù)上述排查方法迅速查明原因，及時消除低壓蒸汽攜帶工藝介質(zhì)危害設(shè)備事件，有效地保護(hù)了設(shè)備。

表2 電導(dǎo)高排查表