某石化廠壓縮機級間冷卻器泄漏問題探究

林春新 陳德利

摘 要：本文通過對壓縮機級間冷卻器泄漏問題探究，找出冷卻器原因，避免頻繁堵漏停機，進一步完善了換熱器日常泄漏的應對措施，

關鍵詞：換熱器;氫氣;不銹鋼

工藝流程：

級間冷卻器是用來冷卻壓縮機排氣溫度，從而降低下一級入口溫度，保證壓縮機的運行狀態，防止壓縮機因超溫造成設備損壞和次生事故，同時冷卻器一旦發生冷卻器泄漏，壓縮機將不能安全運行，嚴重影響裝置的安全生產;另外管程介質是氫氣，殼程是循環水，若發生泄漏氫氣跑到循環水系統，將嚴重威脅廠內使用循環水裝置的安全生產。

設備簡介：

1、規格型號

一級冷卻器：非標U型管350×2485

操作壓力： 2.93 MPa

操作溫度：160℃

操作介質：氫氣/循環水

管束材質：20#碳鋼

二級冷卻器：非標U型管350×2485

操作壓力： 8.90MPa

操作溫度：160℃

操作介質：氫氣/循環水

管束材質：20#碳鋼

在用管束堵漏歷史：

該壓縮機一級冷卻器運行三年時間內出現2次泄漏，共堵管10根，后更換管束，后又發生泄漏1次。二級冷卻器三年時間內同樣出現2次泄漏，共堵管8根。

原因分析：該換熱器是氫氣壓縮機的級間冷卻器，已經在用兩年時間，管程走的是高壓氫氣，殼程為循環水，從更換下來的管束情況來看，該管束外壁有嚴重的結垢，因此判斷該管束泄漏為腐蝕造成。由于殼程的循環水水質不好、大氣對水的污染，加上循環水內溶解微量的空氣，循環水經過折流板后流速逐漸減慢，使得水中的雜物氧化鐵、鈣鹽沉積物、污泥物等在阻力較大的折流板區沉積，使得該區域出現局部侵蝕和點蝕，長時間使用后使得管壁局部受到侵蝕和點蝕的部位減薄加劇，最終出現泄漏。由于冷卻水中的溶解氧在水相與垢相中的濃度不同而形成了氧濃差電池所產生的電化學腐蝕。通常冷卻水中的氧是處于飽和狀態的，因此在氧濃度大于水相中，碳鋼表面為陰極，而在氧濃度小的垢相中，碳鋼表面為陽極：

溶液中的氧含量越高，在水、垢兩項中濃度差越大，則陰陽兩級的電位差也越大，Fe越易與氧生成Fe2+，亦即腐蝕產物Fe（OH）2，垢層越厚，垢層中氧濃度越小，兩極電位差越大，則越易在垢下產生腐蝕，向深處發展直至穿孔。

3、泄漏前一天該冷卻器所在壓縮機開機運行，管壁減薄到一定程度后，由于切換壓縮機，管程的壓力和溫度的突然上升最終使得減薄處因強度不夠而泄漏。

預防措施：

1）、向廠主管部門反映建議職能部門改善循環水的水質，盡可能的減少其含有的有害雜質。

2）、在該換熱器處于備用時，應常開出入口閥門，加快循環水的的流速，盡量減少可能產生的生物污垢。

3）、加強平穩操作，避免出現壓力大的波動。

解決方案：建議更換不銹鋼管束，從而降低化學和電化學腐蝕，徹底降低腐蝕程度，增加管束強度，從而保證壓縮機的平穩運行，保證裝置平穩安全運行。