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裂解氣壓縮機換熱器泄漏原因及防腐措施

文檔作者：代廣平，陸本，姚子滎文檔來源：中國石油蘭州石化分公司		點擊數：	更新時間： 2024年09月21日
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專 論 石 油 化 工 腐 蝕 與 防 護 Corrosion＆Protection in Petrochemical Industry
2 0 1 2 ， 2 9 ( 5 ) · 4 9 ·
裂解氣壓縮機換熱器泄漏原因及防腐措施
代廣平，陸 本，姚子滎
(中國石油蘭州石化分公司，甘肅蘭州730060)
摘要：在乙烯裝置的生產運行過程中，裂解氣壓縮機段間換熱器經常發生管束腐蝕泄漏，嚴重
制約了裝置的長周期運行。根據生產檢維修過程中換熱器管束的腐蝕現狀，找出了具體原因：殼
程的酸性氣體腐蝕、管程的循環水中微生物引起的垢下腐蝕以及冬季生產停車換熱設備防凍保溫
不到位。從引起換熱器腐蝕的各個原因入手，結合生產工藝，采取工藝參數調整、控制段間凝液的
pH值及壓縮機段間注水量等措施，同時對壓縮機輔助設備進行優化，更換高效的注水霧化噴頭、
犧牲陽極保護、管柬涂敷耐腐蝕涂料。通過采取防腐蝕措施，優化了換熱器的運行環境，改善了段
間換熱器的性能，有效延長換熱器的使用壽命。
關鍵詞：壓縮機段間換熱器腐蝕管束
中圖分類號：TE624．3 文獻標識碼：A 文章編號：1007—015X(2012)05—0049—03
在化工生產過程中，各類介質的熱量交換經
常要采用冷卻水換熱器。大多數冷卻水換熱器在
換熱過程都存在著不同程度的堵塞和腐蝕泄漏問
題，常常出現因泄漏、傳熱效果不佳而被迫停車清
洗、檢修或者更換換熱器，影響裝置的安全生產運
行? 。中國石油蘭州石化分公司240 kt／a乙烯
裂解裝置的5臺裂解氣壓縮機段間設換熱器，均
使用在裂解氣壓縮機各段問出口，冷卻壓縮后的
裂解氣，其中一段出口為兩臺換熱器并聯使用，其
余三段各有一臺換熱器。
段間換熱器是裂解裝置壓縮機組系統的關鍵設
備，經壓縮機壓縮后的裂解氣通過段間換熱器與循
環水換熱，達到降低溫度、冷凝重組分的目的。段間
換熱器為浮頭式換熱器，管束的列管為619 innl×2
Bin，材質為10號鋼，管束管程為循環水，管殼為裂解
氣，工作溫度約為33～90℃。
1 腐蝕泄漏現狀
在熱裂解氣和循環水的作用下，特別是由于裂
解原料的多元化、輕質化，壓縮機入口組份變輕，使
得出口溫度隨之升高，冷凝器管程腐蝕和結垢現象
日趨嚴重，換熱器的換熱效率也越來越低。每次檢
修時，都需要采用高壓水射流清洗機對換熱器管束
進行清洗并試壓、查漏、堵漏。自2010年以來，裂
解裝置壓縮機各段間換熱器均存在不同程度的泄
漏，因此進行了3次停車檢維修，尤其是在2011年
4月，管程循環冷卻水的COD嚴重超標，為此對各
換熱器進行了在線查漏，5臺換熱器均存在不同程
度的泄漏，泄漏后裂解氣隨循環水回水進入循環水
系統，不僅造成系統物料損失，也使循環水水質受
到嚴重影響，水質COD長期在70～90，遠超出COD
小于15的控制指標，同時也給水塔運行帶來的了
一定的安全風險，并影響裝置其他換熱設備。2011
年7月大檢修期間，對各段間換熱器進行了維修，
對因泄漏而使換熱效果達不到工藝要求的進行更
換管束。檢修過程中，發現段間換熱器的管程、殼
程均存在不同程度的腐蝕泄漏(見圖1～2)。各段
問換熱器檢修消漏堵漏情況統計見表1。
表1 段間換熱器檢修統計
Table 1 Statistical table of middle exchanger’S repair
收稿日期：2012—04—05；修改稿收到日期：2012—06—08。
作者簡介：代廣平，工程師，碩士研究生，主要從事石油化工
設備管理工作。E—mail：daigaang ping@petrochina．eom。

第5期 代廣平等．裂解氣壓縮機換熱器泄漏原因及防腐措施
酸性。同時，減少裂解氣中帶液量，加強段問排出
罐凝液pH值的監測，段間換熱器凝結水的pH值
控制在6．0～7．5，因為當pH值小于6時，HC1的
腐蝕會加強，當pH值大于8時，H：S的腐蝕作用
增強 。
(3)調整壓縮機段間出口溫度
將裂解氣的各段溫度指標適當放寬，可以控
制裂解氣一段、二段排氣溫度小于92℃ ，三段小
于95℃(原來一段、二段、三段指標分別為87，
89，90 cc)，從而減少壓縮機的注水量。
(4)循環水水質控制
加強循環水質監測，控制好循環水質，保證其
COD小于15。同時，可以通過加入緩蝕劑、阻垢
劑及酸等藥劑，穩定循環水水質，控制循環水的濁
度，降低水中的菌藻類物質。
(5)做好冬季防凍防凝
在冬季氣溫較低的情況下停車或檢修時，做
好段間換熱器的防凍工作，倒空換熱器管程、殼程
內的介質，并對換熱器管束進行吹掃，倒盡殘留在
設備內的介質。
3．2 設備防腐蝕措施
(1)更換高效霧化噴頭
201 1年壓縮機解體檢修時發現部分噴頭噴
嘴的螺旋“S”件有卡澀現象，無法旋轉，噴嘴的霧
化狀態變差，注入的降溫水不能完全霧化，使裂解
氣中嚴重帶液并溶解其中的酸性氣體。對噴嘴改
造，提高霧化效果。通過重新核算，確定壓縮機各
段合適的注水量。
(2)犧牲陽極保護
犧牲陽極法是用比被保護金屬腐蝕電位更小
的金屬或合金與被保護體組成電化學電池，依靠
負電性金屬不斷溶解產生的電流對保護金屬構成
保護。對于段問換熱器，可以使用鎂合金作陽極
保護材料，保護換熱器不被腐蝕。
(3)管束涂敷耐腐蝕涂料
在段間換熱器的管程表面涂敷耐腐蝕涂料，
可以使換熱器內表面具有抗沖刷、抗滲透、耐濕變
等性能，有效隔離金屬表面與介質接觸和阻垢的
作用，在一定程度上可以起到換熱器防腐蝕作用，
提高換熱器性能和使用壽命。
4 結束語
在實際生產中，裂解氣壓縮機段間換熱器的
腐蝕泄漏已經成為制約乙烯裝置運行的關鍵因
素。通過相關工藝參數調整、輔助設備改造以及
采取有針對性的防腐蝕措施，可以有效地改善換
熱器性能，提高換熱器的使用壽命。
參考文獻
[1] 左久玲．冷卻水換熱器結垢和腐蝕的原因及處理措施[J]．
化學工程師，2009，23(9)：53-56．
[2] 白天相．裂解氣壓縮機段間換熱器的防腐蝕技術探討[J]．
煉油與化工，2008，19(3)：34—37．
[3] 夏智富．段間換熱器腐蝕原因分析及對策探討[J]．全面腐
蝕控制，2005，19(1)：4246．
(編輯陳鳳娥)
Analysis of Causes of Corrosion in Heat Exchangers of Cracking Gas Compressor
and Corrosion Protection M easures
Dai Guangping， Ben，Yao Zirong
(PetroChina Lanzhou Petrochemical Company，Lanzhou，Gansu 730060)
Abstract：In the operation of ethylene cracking unit，the corrosion leaking always occurs in the tubes of interim heat exchangers of
cracking gas compressor，which seriously affects the long—term operation of the unit．In the scheduled shutdown for maintenance of
the unit，the corrosion leaking status was analyzed and following specific causes were found out：acid gas corosion at shell side，
underdeposit corrosion from micro—organisms in tube side coding water and insufficient heat insulation of heat exchange equipment
during scheduled shutdown in winter．The heat exchange eficiency of interim heat exchangers has been improved and service life
has been extended by adjustment of process parameters，control of pH value of interim condensate and interim water injection，
improvement of auxiliary equipment of compressor， replacement with hJ gh — efi ciency water atomizing nozzles， application of
sacrificing anode，application of corosion—resistant coatings on tubes and optimization of heat exchanger operation，etc．
Keywords：compressor，interim heat exchanger，corrosion，tube

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