加热炉炉管表面刀刃式热偶低温露点腐蚀解决方法探究

姜勇 孙玉军 刘峰 闫江 李炜兰

摘  要：针对加热炉表面热偶靠近炉壁处因酸性介质造成的露点腐蚀，导致热偶被腐蚀断，影响生产裝置长周期平稳运行，针对问题找出解决办法。

关键词：加热炉;热偶;露点腐蚀;对策

正文：

中国石油克拉玛依石化有限责任公司是以加工新疆地区稠油原料为主的石油化工企业，加热炉是加工方案中不可缺少的设备，焦化装置、重整加氢装置、柴油加氢装置、高压加氢装置等装置加热炉均设计有加热炉炉管壁测量，加热管壁测量是保证装置的安全运行和化学反应的顺利进行的各种参数控制中必不可少的重要参数之一。

这里简单介绍一下加热炉炉壁温度测量的实现。石油炼油化工行业的刀刃式热电偶：

1.隔爆接线盒;2.卡套螺纹;3.卡套法兰;4.配对法兰;5.炉墙;6.热电偶;7.刀刃头;8.固定卡;9.炉管。

刀刃式表面热电偶用于对加热炉炉壁，炉管表面温度测量。其测温过程是刀刃测量端通过热电偶定位卡将刀刃焊接在炉壁、炉管部位上，炉壁、炉管温度通过刀刃头传热到热电偶丝，偶丝将感受到的温度转换成热电势信号，再传送到仪表系统，实现温度显示、控制。

因铠装管管壁薄，磨削后焊接时易焊穿，容易造成整支热电偶报废。为攻克这一难关，经过创新改变结构，专门另配刀刃头再将它与热电偶铠装管组装焊接。结果，方便了用户焊接，增加了牢固性，也不会损伤热电偶。

在实际生产运行过程中，刀型热偶经常发生故障的部位并不是发生在刀刃头部位，而是在靠近加热炉炉壁处，热偶的外层金属铠装被严重腐蚀，通过对铠装热偶表面腐蚀产物成分及产生腐蚀的原因进行分析，在热偶根部，由于炉壁保温层的作用，使其环境温度低于100度，烟气中的SO3与水蒸气生成的H2SO4冷凝后造成露点腐蚀。

针对加热炉刀型热偶露点腐蚀一般有以下几种解决方案：

1、将原来的8mm的不锈钢温度探头更换成10mm或12mm（材质GH3030或Inconel600）：

2、在热电偶探头根部做防腐处理;

3、在温度探头穿过加热炉炉壁时焊接隔离护套，这样就隔断了烟气中S2O3和水蒸气在低温露点时形成的露点腐蚀，从而保护热电偶不被破损。

本文以生产运行装置一套高压加氢加热炉刀型热偶抗腐蚀成功运用，进行总结说明。

克拉玛依石化有限责任公司目前拥有两套高压加氢装置，分别始建于2000年和2007年，两套装置加热炉炉壁测量温度点，总计：48个，从2006年开始，一套高压加氢炉壁测温点陆续出现故障，加热炉的炉管共有24支刀形热偶，就有5只热偶不能够正常的显示，通过检查，问题均出现在靠近炉壁处热偶芯被腐蚀穿或者断，因为热偶预留的长度较长，我们将腐蚀处截断，重新将铠装热偶外表金属层剥离，重新接入回路。但其他部位陆续不断出现同样问题，问题不能有效解决，因此我们考虑是否可以在热电偶金属铠装外层涂抹一层涂料进行防腐处理，降低故障率，来延长热偶使用寿命。

在生产实际过程中，我们发现钳工专业和工艺人员在高温设备法兰密封时经常在法兰面涂抹高温密封胶，这类物质凝固后，附着力强、硬度高、耐高温、耐酸碱，所以我们尝试在刀型热偶上进行实验。

用高温密封胶对热偶探头表面进行反复涂抹，一般涂抹三次，每次在干后进行二次涂抹。涂抹从炉墙内壁处开始，长度约1000mm即可。通过对高温密封胶成分了解，从理论上也是可行的。

在经过七年左右生产运行中，已处理的刀型热电偶都正常的使用。未再腐蚀断，所以可以得出结论，这种办法是有效的。

在新建装置时可以考虑使用三种方法综合使用进行防腐保护处理，而在运行的装置，因条件限制，使用热电偶探头根部做防腐处理比较经济适用。

参考文献

[1]  李世铸. 加热炉低温露点腐蚀及防护分析与探讨 [J] .中国化工贸易，2014，（17）