摘要:對催化裂化裝置輕柴油換熱器管束腐蝕原因進行了檢驗分析,并提出了相應防腐措施,實際應用效果良好。

     關鍵詞:換熱器;管束;腐蝕;防護

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

    1　腐蝕原因

    1.1　檢驗分析換熱器管束腐蝕垢樣外觀呈現黑色,無異味,105℃烘干后垢樣表面出現一薄層黃色物,垢樣與換熱管壁結合緊密。按相關標準對腐蝕產物進行了檢驗和分析,從定性分析結果看,垢樣中沒有Ｃｌ-,因此不存在Ｃｌ-點蝕。垢樣ｐＨ值為5.5～6.0,且均為氫氧化鐵,說明腐蝕產物主要是由粘泥以及垢下鐵細菌產生的。換熱器管束腐蝕垢樣定量分析結果見表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走殼程,其流速明顯小于冷卻水介質走管程的水冷器,低流速使得冷卻水介質攜帶的粘泥等雜質容易堆積在設備內形成泥垢,創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生的電化學腐蝕。通常冷卻水中的氧處于飽和狀態,因此在氧質量分數大的水相中,碳鋼表面為陰極,而在氧質量分數小的垢相中,碳鋼表面為陽極。溶解氧的作用是在體系中產生去極化作用,即垢相陽極形成二價鐵離子,而水相陰極形成氫氧根離子,二者化合生成氫氧化亞鐵(腐蝕產物)。溶液中氧含量越高,水、垢兩相中質量分數差越大,則陰陽兩極的電位差也越大,越易產生垢下水腐蝕,并向深處發展直至管束穿孔泄漏。

    2　防腐措施

    (1)合理設計流程,減少換熱器中存在的流體滯留區。互換換熱器的管、殼程,即改為輕柴油介質走殼程,冷卻水介質走管程,增加冷卻水介質流速,減少因介質滯留而造成的泥垢沉積,消除誘發腐蝕的原始環境。

    (2)加強水質管理,嚴格控制相關操作指標,以符合工藝規定的要求。

    (3)對循環水進行處理,投加復合型配方(緩蝕劑、阻垢分散劑和殺菌劑)的水質穩定劑。

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

    3　結語

    采用文中防腐措施后繼續使用已腐蝕的管束,運行6個月后檢查,管束腐蝕未加重,說明措施得當。垢下水腐蝕是煉油裝置中常見的腐蝕問題,通過單一提升材質等級并不一定能達到理想效果。今后可以通過消除設計制造缺陷、加強工藝管理和加強水質管理等辦法,從根本上避免腐蝕的發生。