催化裂化裝置輕柴油換熱器管束腐蝕及防護(hù)

摘要:對催化裂化裝置輕柴油換熱器管束腐蝕原因進(jìn)行了檢驗(yàn)分析,并提出了相應(yīng)防腐措施,實(shí)際應(yīng)用效果良好。

     關(guān)鍵詞:換熱器;管束;腐蝕;防護(hù)

　　 某公司催化裂化裝置的輕柴油換熱器為輕柴油 循環(huán)水(采暖水)換熱器,其相關(guān)參數(shù)見表1。自投產(chǎn)以來,該換熱器管束多次發(fā)生腐蝕泄漏,曾多次更換管束材質(zhì),直至使用09Ｃｒ2ＡｌＭｏＲＥ材質(zhì),但效果并不理想。09Ｃｒ2ＡｌＭｏＲＥ管束在使用8個月后,表面已嚴(yán)重腐蝕,影響裝置長周期運(yùn)行。筆者對此進(jìn)行了檢驗(yàn)分析,并提出了防腐措施,簡述如下。

    1　腐蝕原因

    1.1　檢驗(yàn)分析換熱器管束腐蝕垢樣外觀呈現(xiàn)黑色,無異味,105℃烘干后垢樣表面出現(xiàn)一薄層黃色物,垢樣與換熱管壁結(jié)合緊密。按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行了檢驗(yàn)和分析,從定性分析結(jié)果看,垢樣中沒有Ｃｌ-,因此不存在Ｃｌ-點(diǎn)蝕。垢樣ｐＨ值為5.5～6.0,且均為氫氧化鐵,說明腐蝕產(chǎn)物主要是由粘泥以及垢下鐵細(xì)菌產(chǎn)生的。換熱器管束腐蝕垢樣定量分析結(jié)果見表2。由表2看出,垢樣中Ｆｅ2Ｏ3含量占垢樣總量的69.24%,說明垢樣中Ｆｅ2Ｏ3為主要腐蝕產(chǎn)物,鐵的氧化腐蝕是造成該換熱器管束腐蝕的主要原因。

   1.2　腐蝕原因該換熱器的冷卻水介質(zhì)走殼程,其流速明顯小于冷卻水介質(zhì)走管程的水冷器,低流速使得冷卻水介質(zhì)攜帶的粘泥等雜質(zhì)容易堆積在設(shè)備內(nèi)形成泥垢,創(chuàng)造了垢下水腐蝕的條件。垢下水腐蝕主要是由于冷卻水中的溶解氧在水相與垢相中的含量不同而形成了氧濃差電池所產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。通常冷卻水中的氧處于飽和狀態(tài),因此在氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的水相中,碳鋼表面為陰極,而在氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)小的垢相中,碳鋼表面為陽極。溶解氧的作用是在體系中產(chǎn)生去極化作用,即垢相陽極形成二價(jià)鐵離子,而水相陰極形成氫氧根離子,二者化合生成氫氧化亞鐵(腐蝕產(chǎn)物)。溶液中氧含量越高,水、垢兩相中質(zhì)量分?jǐn)?shù)差越大,則陰陽兩極的電位差也越大,越易產(chǎn)生垢下水腐蝕,并向深處發(fā)展直至管束穿孔泄漏。

    2　防腐措施

    (1)合理設(shè)計(jì)流程,減少換熱器中存在的流體滯留區(qū)?；Q換熱器的管、殼程,即改為輕柴油介質(zhì)走殼程,冷卻水介質(zhì)走管程,增加冷卻水介質(zhì)流速,減少因介質(zhì)滯留而造成的泥垢沉積,消除誘發(fā)腐蝕的原始環(huán)境。

    (2)加強(qiáng)水質(zhì)管理,嚴(yán)格控制相關(guān)操作指標(biāo),以符合工藝規(guī)定的要求。

    (3)對循環(huán)水進(jìn)行處理,投加復(fù)合型配方(緩蝕劑、阻垢分散劑和殺菌劑)的水質(zhì)穩(wěn)定劑。

    對于易產(chǎn)生水腐蝕的其他換熱設(shè)備,可以采用陰極保護(hù)或犧牲陽極保護(hù)法對換熱器的管板、管口進(jìn)行附加保護(hù),降低產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的電位差。也可以采用表面防腐涂層技術(shù),使基體碳鋼材料與冷卻水隔離,避免產(chǎn)生腐蝕。另外,應(yīng)對不銹鋼材質(zhì)的冷卻器進(jìn)行焊后處理,對不銹鋼材質(zhì)的管束或管板焊接后進(jìn)行局部固溶處理。同時對焊接后的不銹鋼焊縫用酸洗膏和鈍化膏進(jìn)行酸洗鈍化,避免產(chǎn)生不銹鋼應(yīng)力腐蝕。

    3　結(jié)語

    采用文中防腐措施后繼續(xù)使用已腐蝕的管束,運(yùn)行6個月后檢查,管束腐蝕未加重,說明措施得當(dāng)。垢下水腐蝕是煉油裝置中常見的腐蝕問題,通過單一提升材質(zhì)等級并不一定能達(dá)到理想效果。今后可以通過消除設(shè)計(jì)制造缺陷、加強(qiáng)工藝管理和加強(qiáng)水質(zhì)管理等辦法,從根本上避免腐蝕的發(fā)生。