加氫裝置高壓換熱器腐蝕原因與對(duì)策分析

劉文碩 宋林

摘 要：防腐技術(shù)經(jīng)歷了多年的發(fā)展，在目前已經(jīng)成為了煉化企業(yè)的支柱技術(shù)，近幾年來(lái)，在煉化的企業(yè)界有不少加工氯、高氮、高硫和高酸等的劣質(zhì)原油不斷增加，加氫裝置的安全運(yùn)行連續(xù)成為了不穩(wěn)定的原因之一，這些因素也引起了廣大企業(yè)的關(guān)注。在加氫裝置的高壓換熱器的問(wèn)題上，國(guó)家還需研發(fā)出更好的防腐措施。

關(guān)鍵詞：加氫裝置;高壓換熱器;腐蝕

隨著社會(huì)科技的發(fā)展，很多煉化企業(yè)的加氫裝置里面都安裝了高壓換熱器，一個(gè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)與利用，肯定也會(huì)伴隨著問(wèn)題的發(fā)生，所以東西都有好與壞的兩面性。加氫裝置中的高壓換熱器的使用也有著一些問(wèn)題，腐蝕是高壓換熱器中最常見(jiàn)的問(wèn)題，針對(duì)加氫裝置反應(yīng)流出物高壓換熱器的腐蝕問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)加氫裝置中的高壓換熱器的腐蝕問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出一些解決此問(wèn)題的方案供參考，以減少腐蝕性問(wèn)題的發(fā)生。

1.加氫裝置高壓換熱器腐蝕的原因

（1）在列管式的換熱器中，管子和管板之間經(jīng)常用脹管連接著，一般的脹管里面是沒(méi)有在管子和管板之間留縫隙的，這就是造成腐蝕的一個(gè)重要原因。這樣不僅能造成換熱器的縫隙腐蝕，久而久之，還會(huì)對(duì)整個(gè)高壓換熱器造成腐蝕，因此，應(yīng)該在安裝高壓換熱器時(shí)注意管子和管板之間的距離。管子和管板之間有的時(shí)候會(huì)用不到脹管進(jìn)行連接，而是把管子的端面和管板焊死，這個(gè)操作反而會(huì)將管板的內(nèi)測(cè)和管子之間的接觸面形成裂縫，也會(huì)造成縫隙的腐蝕，時(shí)間一久，自然也會(huì)造成加氫裝置中的高壓換熱器的腐蝕問(wèn)題，并且，這種腐蝕性特別強(qiáng)。

（2）由于很多工廠都比較注重工藝，因此，在高壓換熱器里面安裝了很多折流板，換熱器的流量大，沖擊力自然也大，管子和折流板之間的縫隙那里流速也很快。這也是很容易造成沖刷腐蝕的另一個(gè)原因，就是因?yàn)檫@個(gè)原因，廠家要求孔徑的公差要小一些，孔壁的加工質(zhì)量要求也高，孔徑比管徑要大零點(diǎn)四到零點(diǎn)八毫米，對(duì)于加工上的嚴(yán)格要求也必須要由專業(yè)的技術(shù)性人才進(jìn)行加工制作才可以達(dá)到需求。在不銹鋼鋼管和碳鋼管板的連接的地方一般都是采用不銹鋼和碳鋼或者低合金鋼管板進(jìn)行脹接或者焊接。在焊接過(guò)程中多多少少會(huì)留有縫隙，縫隙中的氯化物一旦濃縮就會(huì)造成不銹鋼管的應(yīng)力腐蝕破裂，對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu)，常常會(huì)在管板的外側(cè)包裹一層不銹鋼板。

（3）立式的換熱器上面列管如果伸到管板外面了，停車的時(shí)候管板上的液體積聚起來(lái)不容易排出去的話，蒸發(fā)之后溶液就會(huì)被濃縮掉，很容易造成均勻腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂，所以，在進(jìn)行加氫裝置的高壓換熱器的時(shí)候應(yīng)該注意管端不能夠伸出管板。立式的列管換熱器的上部有排氣孔和出料管，這兩個(gè)地方都應(yīng)該做到十分靠近管板的位置，要是離管板太遠(yuǎn)，也是會(huì)造成氣體排不出去，局部蒸發(fā)也能夠造成應(yīng)力腐蝕破裂，這在生產(chǎn)上面也是經(jīng)常遇到的。列管的換熱器物料進(jìn)入端口之后會(huì)引起進(jìn)口管的幾排管子的振動(dòng)，這個(gè)操作也是很容易出現(xiàn)腐蝕疲勞和沖刷腐蝕，應(yīng)該在殼體內(nèi)焊接一個(gè)緩沖板來(lái)減少小管子的振動(dòng)和沖刷，盡量避免各種因素導(dǎo)致的加氫裝置高壓換熱器的腐蝕問(wèn)題。

2.加氫裝置高壓換熱器腐蝕的有效方案

（1）要想避免加氫裝置中的高壓換熱器的腐蝕，首先要做的，還是需要國(guó)家培養(yǎng)出更多的技術(shù)性人才，不管是對(duì)加氫裝置還是高壓換熱器的開(kāi)發(fā)和建設(shè)都要有很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，才能確保在安裝中順利的進(jìn)行，并且對(duì)于以后的運(yùn)行也能夠順利進(jìn)行。增加原料之間的罐，減少原料的水含量，由于焦化餾塔的過(guò)程中有大量的銨鹽，隨著水的溶液流進(jìn)柴油中，大大加重了加氫裝置的銨鹽沉積，因此，應(yīng)該減少一些水的成分在里面。增加原料油在緩沖罐中停留的時(shí)間，讓原料中的水分有效的分離開(kāi)，原料中的水成分會(huì)有一個(gè)明顯的下降。在對(duì)加氫裝置高壓換熱器進(jìn)行加工的時(shí)候，應(yīng)該讓管子和管板之間緊密相連，這是為了讓縫隙腐蝕的失誤盡量不要發(fā)生，這是對(duì)技術(shù)人員的技術(shù)有嚴(yán)格的要求。在對(duì)管子和管板以及其他管子的焊接中，應(yīng)該把握好熱度、層間的溫度控制和熱處理制度，以免再次發(fā)生腐蝕的問(wèn)題。在實(shí)際的加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，加氫裝置高壓換熱器的腐蝕因素有很多，如果只是單純的一種高性能不銹鋼是沒(méi)有辦法適應(yīng)于其他的防腐因素的，所以，針對(duì)不同的腐蝕類型防腐的材料也不一樣。要想對(duì)防腐有一定的抑制，最先要做的就是在加工材料這一塊不停的升級(jí)，加氫裝置高壓換熱器的材料大多都是鋼管的，在以后的加工中可以使用一些非金屬材料和一些貴金屬材料對(duì)設(shè)備進(jìn)行防腐起到了很明顯的作用。另外還有就是對(duì)工藝進(jìn)行防腐措施，工藝防腐普遍采用一脫三注的方法，在加工加氫裝置高壓換熱器的過(guò)程中使用工藝防腐技術(shù)，可以讓有害侵蝕雜質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕很明顯的下降，從一定的程度上確保了設(shè)備是否能夠正常運(yùn)行。

（2）導(dǎo)致加氫裝置高壓換熱器腐蝕的原因有很多，應(yīng)該根據(jù)腐蝕的程度和部位以及經(jīng)濟(jì)成本等一些因素選擇合理的防腐措施，根據(jù)換熱器的材料的組成和緩蝕劑是否受用以及陰陽(yáng)極的保護(hù)形式進(jìn)行分析和選擇和改進(jìn)，來(lái)讓換熱器的材料達(dá)到最佳的耐腐蝕效果的目的。鋼管材質(zhì)和的防腐是最經(jīng)濟(jì)也最普遍的方法之一，在鋅的熔點(diǎn)溫度以下讓活性鋅原子滲入工件的表面，這是一種化學(xué)熱處理工藝，鍍覆表面處理中具有著很高的代表性，具有相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高抗腐蝕性功能。根據(jù)加氫裝置高壓換熱器的基礎(chǔ)材料使用，然后再根據(jù)環(huán)境的需要來(lái)設(shè)計(jì)一層表面防腐層，這樣能夠更好的達(dá)到一個(gè)預(yù)防腐蝕和控制基體材料腐蝕的目的，防腐表面工程技術(shù)包括熱浸鍍和表面轉(zhuǎn)化技術(shù)以及電沉積等功能。熱浸鍍又簡(jiǎn)稱熱鍍，是指把鍍件浸入到熔融的金屬液體中讓它的表面形成一層像金屬鍍層的工藝方法，不僅有著防腐蝕的作用，還能有一定的裝飾作用。電沉積是指把簡(jiǎn)單的金屬離子或者絡(luò)合金屬離子通過(guò)電化學(xué)的方式在材料的表面形成金屬的過(guò)程，這對(duì)于防腐蝕也有一定的用處。

（3）雙相不銹鋼在高壓換熱器制造中的應(yīng)用。雙相不銹鋼的基本構(gòu)成應(yīng)當(dāng)包括鐵素體與奧氏體，在兩種元素密切結(jié)合的基礎(chǔ)上構(gòu)成了高壓換熱器。通常來(lái)看，雙相不銹鋼具有較高的點(diǎn)蝕指數(shù)，雙相不銹鋼最基本的特征就在于低碳含量、高氮與高鉬含量。多數(shù)企業(yè)具體在制作高壓換熱器時(shí)仍然運(yùn)用吹氮的方法來(lái)增加氮元素。在此情況下，煉鋼所需的鋼水液體應(yīng)當(dāng)融入氣態(tài)的氮元素。氮元素本身屬于奧氏體較強(qiáng)的非金屬元素，而雙相鋼制作換熱器的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保證相對(duì)穩(wěn)定的雙相比例。同時(shí)，這樣做也能保障雙相鋼具備較強(qiáng)的耐腐蝕性。氮?dú)夂辖鸹墓に嚥僮飨啾榷跃哂休^高難度，這是由于鋼水很難迅速溶解氮?dú)夥肿?。為了解決難題，具體在操作時(shí)可以視情況來(lái)調(diào)整吹入的氬氣總量與氬氣流速，在此前提下對(duì)于氮?dú)獾目偙壤M(jìn)行精確控制。

3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)的腐蝕性問(wèn)題，主要是由氯化物和加工原料進(jìn)入到加氫裝置所導(dǎo)致的，其次就是，反應(yīng)流出物的系統(tǒng)高壓換熱器溫度的控制不合理以及注水工藝的不完善對(duì)系統(tǒng)中的銨鹽沉積和腐蝕也有著很重要的作用。通過(guò)對(duì)早呢更加原料之間的罐降低原料中的水成分有助于提高系統(tǒng)的壓力和循環(huán)氫的流量，也同時(shí)提高了加熱器的出口溫度以及增加了前注水量，有效的解決了加氫裝置高壓換熱器的腐蝕問(wèn)題，同時(shí)也能降低加工企業(yè)的能耗。在加氫裝置高壓換熱器防腐蝕的問(wèn)題上，加工企業(yè)應(yīng)該更加的提出并修改一些相關(guān)政策，讓加氫裝置高壓換熱器在中國(guó)市場(chǎng)里面越走越好，同時(shí)能夠給這個(gè)行業(yè)制造出更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，讓加氫裝置高壓換熱器也能隨著社會(huì)發(fā)展的步伐共同前進(jìn)。

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