循環(huán)水換熱器內(nèi)漏原因分析及解決措施

張玉聰

【摘要】本文首先介紹了循環(huán)水換熱器介質(zhì)泄漏后對水質(zhì)的影響，然后介紹了泄漏原因分析，最后介紹了解決措施。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)水換熱器，內(nèi)漏，原因分析，解決措施

一、前言

循環(huán)水換熱器泄漏是影響煉化企業(yè)循環(huán)水水質(zhì)的一個(gè)重要因素。分析內(nèi)漏的原因并找到解決措施是非常重要的。

二、循環(huán)水換熱器介質(zhì)泄漏后對水質(zhì)的影響

循環(huán)水換熱器泄漏后對系統(tǒng)水質(zhì)造成的危害。工藝介質(zhì)泄漏后容易在冷換設(shè)備的管壁表面形成一層油膜，從而影響設(shè)備的傳熱和冷卻。另外，泄漏介質(zhì)與循環(huán)水中的懸浮物結(jié)合生成污垢，特別是以水流較慢的部位污垢沉積最多。而污垢和水垢導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬管的導(dǎo)熱系數(shù)，因此降低了冷換設(shè)備的傳熱效率，不但影響裝置正常運(yùn)行，而且是裝置能耗大幅增加。泄漏初期，循環(huán)水系統(tǒng)僅表現(xiàn)為濁度、COD迅速升高，有時(shí)會伴有異味，油含量升高，泄露時(shí)間長時(shí)泄漏介質(zhì)會被微生物所消耗，迅速繁殖細(xì)菌，細(xì)菌的代謝產(chǎn)物及其所黏附的泥沙形成了危害更大生物粘泥，因?yàn)樯镎衬喔街牡胤?，將成為垢下腐蝕的部位，最終造成設(shè)備腐蝕穿孔，導(dǎo)致工藝介質(zhì)泄漏污染系統(tǒng)循環(huán)水，對循環(huán)水系統(tǒng)造成極大的危害。由于工業(yè)水排放量有限，被污染的循環(huán)水或經(jīng)過殺菌處理的的得不到及時(shí)的排放，以及泄漏源得不到及時(shí)的處理，形成惡性循環(huán)，對冷換設(shè)備長周期安全運(yùn)行造成較大威脅由于近年來加工哈國高硫原油等原應(yīng)造成設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，循環(huán)水系統(tǒng)泄漏發(fā)生較頻繁。而泄漏的工藝介質(zhì)種類較多。有渣油、蠟油、柴油、汽油等液態(tài)餾分，還有油氣、富氣、酸性氣等氣態(tài)介質(zhì)。

循環(huán)水換熱器物料泄漏后的表面特征煉油廠各類循環(huán)水換熱器泄漏后會造成循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)發(fā)生異常變化，其主要原因是它在水中發(fā)生了化學(xué)、物理反應(yīng)，由于泄漏介質(zhì)的性質(zhì)不同，發(fā)生的反應(yīng)就不一樣，呈現(xiàn)出的現(xiàn)象也不一樣，對水質(zhì)造成的也不一樣。下面是我們根據(jù)幾年的查漏經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的不同類型的工藝介質(zhì)泄漏后的不同的現(xiàn)象和監(jiān)測方法。

芳香烴類換熱器泄漏：煉油廠二循所帶的對二甲苯裝置，半再生重整裝置所帶的芳香烴類換熱器較多，芳香烴類換熱器泄漏后最明顯的特征是水質(zhì)變紅，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)如濁度、懸浮物、COD、和腐蝕速率等相應(yīng)上升。在冷卻塔下有特殊的芳香味。重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目：COD懸浮物、余氯。

氣態(tài)烴：煉油廠三循所帶的有氣態(tài)烴換熱器，一般氣態(tài)烴類物質(zhì)泄漏與循環(huán)水中的氯和溴等氧化劑立即反應(yīng)，余氯會立即下降，經(jīng)冷卻塔噴淋后有異味，如果泄漏量大，上塔立管可聽見氣體的聲音。重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目：余氯和加氯量。

重油（如渣油和油漿）：煉油廠三套循環(huán)水場均帶有重油或油漿換熱器，特別是二循、三循較明顯，如重油換熱器發(fā)生泄漏后水體總量呈黑色，濁度大幅提高，油含量依泄漏程度有所提高，對系統(tǒng)加氯量有一定影響。重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目：濁度、油含量、余氯、和加氯量、COD、懸浮物。

蠟油和重柴油：蠟油和重柴油換熱器主要分布在一循、三循所帶的一套、二套常壓和重油催化裝置，該類換熱器發(fā)生泄漏后會使水體變成灰白色，有黃色的浮沫，浮沫較多時(shí)手感較粘，濁度與油含量均有上升，加氯量上升余氯下降。重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目：濁度、油含量和余氯加氯量、COD。

輕柴油：輕柴油換熱器主要分布在一、二、三循均有分布，輕柴油泄漏后水體變成灰白色，并有黃色的泡沫，泄漏后水體乳化較嚴(yán)重，濁度上升較快，油含量升高，水面有明顯的彩色油光，加氯量隨油中的硫含量的多少而不同，但裝置COD變化不明顯。重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目：濁度、油含量和余氯加氯量。

酸性氣或酸性水：酸性氣或酸性水主要分布在三循所帶的重油催化和二循所帶的一二套污水汽提裝置，酸性氣泄漏后，水體PH值下降較快，余氯變化明顯，泄漏量較大時(shí)水體能聞見明顯的臭雞蛋氣味。重點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目：PH值、COD、余氯。

氨泄漏：氨類換熱器主要分布在煉廠二循所帶的一二套污水汽提裝置，氨類換熱器泄漏后PH值上升，泄漏時(shí)間較長后，加氯量變化較明顯，余氯偏低，總鐵升高，泄漏量達(dá)到一定程度時(shí)，冷卻塔附近有氨味，主要監(jiān)測項(xiàng)目：濁度、余氯、PH值。

汽油：汽油換熱器存在于我廠一二三循，汽油為C4-C20組分，汽油組分中含有少量的輕組分，泄漏量較大時(shí)，循環(huán)水顏色會變成黑紅色。汽油的揮發(fā)性強(qiáng)，通過涼水塔能聞到較濃的汽油味到。汽油組分泄漏好COD上升，余氯下降。主要監(jiān)測項(xiàng)目：COD、余氯、和油含量。

潤滑油：潤滑油換熱器泄漏后最明顯的特征是水體乳化，水質(zhì)中COD含量會迅速增加，濁度和油含量迅速升高，另外由于潤滑油大多是機(jī)泵使用投加量較少，泄漏后設(shè)備潤滑油油位會迅速降低，主要監(jiān)測項(xiàng)目COD、余氯、和油含量

三、泄漏原因分析

（1）換熱器列管內(nèi)存在較多水垢，降低了換熱器內(nèi)的水流速和傳熱效率，并引起垢下腐蝕和加快腐蝕速度。

（2）換熱器管板表面及列管內(nèi)存在較多污垢，造成微生物腐蝕。

（3）通過對換熱器檢查后發(fā)現(xiàn)：碳鋼及不銹鋼管板金屬表面上產(chǎn)生小孔，即點(diǎn)蝕。將閃蒸氣冷卻器列管材質(zhì)更換為304后，使用壽命也僅2個(gè)月，經(jīng)分析為Cl-腐蝕。

（4）一般來說，新?lián)Q熱器投用之前，需要經(jīng)過堿洗、清洗、酸洗、中和、清洗、預(yù)膜（如果不能立即投用需鈍化）流程，國宏公司缺少這1套流程。由于檢修時(shí)間短，系統(tǒng)檢修完成后，未對循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)膜處理即投用，加劇了換熱器腐蝕。

四、解決措施

（1）采用物理清洗和高壓清洗的方法，對原有的換熱器進(jìn)行了徹底清洗。對化學(xué)清洗過的設(shè)備，酸洗完之后及時(shí)用清水進(jìn)行清洗置換；水洗干凈后，隨即對換熱器進(jìn)行預(yù)膜或鈍化處理。以往清洗時(shí)，只注重對換熱器的清洗，而不注重清洗之后的置換，特別是酸洗之后的中和、清洗，以及對清洗效果的檢查。事實(shí)證明，酸洗之后不清洗，對換熱器的腐蝕更嚴(yán)重。

（2）對投用前的新?lián)Q熱器進(jìn)行堿洗、清洗、酸洗、中和、清洗、預(yù)膜處理，使其金屬表面形成均勻的金屬鈍化膜。

（3）清洗后的換熱器表面處于活化狀態(tài)，容易遭受腐蝕，需要預(yù)膜處理。此次大修前，制定了循環(huán)水清洗預(yù)膜方案，停車前循環(huán)水投加殺菌剝離劑、清洗劑，將循環(huán)水系統(tǒng)中的緩沖池和蓄水池清洗干凈，再補(bǔ)充一次水。停車后，對各臺換熱器進(jìn)行徹底清洗。大系統(tǒng)開車前，對循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行了比較規(guī)范的預(yù)膜；期間及時(shí)地分析預(yù)膜劑濃度，添加預(yù)膜劑，預(yù)膜完成之后，再加一次水并將緩蝕劑調(diào)節(jié)至正常值，將循環(huán)水pH提高至8～9，循環(huán)水系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。

對泄漏源進(jìn)行處理查處泄漏源后，及時(shí)有效的處理非常關(guān)鍵，在條件容許的情況下應(yīng)立即采取措施切除泄漏源，并進(jìn)行機(jī)械沖洗、并排放污油，必要時(shí)進(jìn)行化學(xué)清洗和對循環(huán)水換熱器進(jìn)行重新預(yù)膜，使水質(zhì)盡快轉(zhuǎn)正常。盡最大努力減少循環(huán)水泄漏對系統(tǒng)帶來的影響。對于查處泄漏換熱器首先要關(guān)閉或切斷泄漏源。對查到的內(nèi)漏的換熱器應(yīng)立即進(jìn)行檢修處理，對于因工藝需要無法切除的換熱器要控制增加COD、油含量、異氧菌和余氯的監(jiān)控頻次，并采用氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑相結(jié)合的辦法嚴(yán)格控制COD和異氧菌，防止腐蝕加劇，控制粘泥量，要及時(shí)觀察循環(huán)水中的水質(zhì)變化情況，并針對系統(tǒng)內(nèi)油污較多的情況，除了采取排污、溢流和人工撇油等措施，還需投加除油劑。在粘泥控制方面，要增加非氧化型殺菌劑的使用頻率和劑量，加強(qiáng)系統(tǒng)細(xì)菌的控制和粘泥的剝離，通過系統(tǒng)的大量排放，降低系統(tǒng)粘泥量。在緩蝕保護(hù)方面，應(yīng)根據(jù)泄漏介質(zhì)的特點(diǎn)，加大緩蝕阻垢藥劑的投加量，減少設(shè)備的腐蝕。

五、結(jié)束語

建立一種快速有效的查漏分析手段，并采取措施相應(yīng)的防范措施就可以有效阻止循環(huán)水水質(zhì)惡化。而了解內(nèi)漏的原因則可以快速的查漏。

參考文獻(xiàn)

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[2]SHS01009-2004《管殼式冷換設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程》