循环SBA冷却器E-2206泄漏原因分析

哈兴凯

摘要：循环SBA冷却器E-2206封堵管束已经43%远大于15%，严重影响了换热器的换热效率，给装置的长满优运行状况，给装置的安全生产带来了隐患，给装置设备管理工作带来了一定的难度。

关键词：垢下腐蚀; 泄漏; 流速

1 换热器出现管束泄漏的概述

循环SBA冷却器E-2206分别于2015年11月装置大检修期间，发现管束泄漏封堵管束8根。2017年11月装置小修期间发现管束泄漏封堵管束15根，2018年8月24日在装置生产过程中发现循环水池有异味，经排查循环水换热器发现E-2206管束泄漏，检修封堵管束20根。（该换热器共计管束100根），3次检修共计封堵43根，封堵管束已经43%远大于15%，严重影响了换热器的换热效率，给装置的长满优运行状况，给装置的安全生产带来了隐患，给装置设备管理工作带来了一定的难度。

2 分析换热器管束泄漏的情况

2.1换热器基本运行参数

2.2换热器工作的基本原理

循环SBA冷却器E-2206是U型管的循环水换热器，温度为112℃左右的C-2252塔釜物料SBA通过塔釜泵P-2254A/B泵进入循环SBA冷却器E-2206经过冷却后温度约为45℃的物料SBA进入到粗MEK储罐V-2202.该换热器如果发生管束泄漏，循环水进入MEK系统，将会给MEK干燥塔C-2251脱水干燥增减难度，循环水泄漏过大，干燥塔C-2251脱水干燥负荷过重，无法将水带干净，将会直接影响甲乙酮产品的质量。

2.3分析换热器管束泄漏原因

温度为112℃左右的C-2252塔釜物料其组分以SBA为主进入E-2206壳程冷却后转变为约35℃左右的物料进入到V-2202，在这个过程当中大约有75℃的 温度差异。这样会导致管程循环水温度会有很大的提升，从而更容易产生结垢，碳酸钙等水垢从水中析出的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的一种过程，按结晶动力学观点，认为结晶的过程首先是发生晶核，形成少量的微晶粒，然后这种微小的晶体在溶液中由于热运动（布朗运动）不断地相互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生长的机会，使小晶体不断变成了大晶体，也就是说要形成碳酸钙层垢，碳酸钙小晶粒在溶液中必须按一种特有的次序集合或排列才能形成。碳酸钙是盐类，有离子晶格，只有当一分子碳酸钙小晶粒以所带正电荷的Ca2+部分向另有分子碳酸钙小晶粒的带负电荷的CO32-部分碰撞，才能彼此互相结合，形成较大的晶体，若继续不断地按一定的方向碰撞，就形成了覆盖传热表面的垢层。致使管程循环水受阻，逐渐增大导致管程循环水流速降低，形成垢下腐蚀，长期工况下致使换热器管束泄漏.

Ca2++2HCO3-  →CaCO3+CO2 十H2O  Mg2++2HCO3-  →Mg（OH）2 +2CO2

其次由于该换热器位于装置地面一层，为了平衡各个循环水换热器用户循环水流量，避免垢下腐蚀的形成，E-2206循环水阀位不易开的过大，循环水流量偏小，也是形成垢下腐蚀的原因.

3 措施方案及取得的效果

3.1、措施方案

换热器E-2206是U型管结构换热器，当换热器管束内产生结垢，再者换热器温度相对较高，管束疏通极为困难，清洗极为不便，严重影响了换热器的换热面积.将换热器结构更换为固定管板结构，便于疏通管束，有利于循环水流速，降低了够下腐蚀的形成.

换热器材质是碳鋼材质，形成垢下腐蚀，结垢会越来越严重，循环水受阻会越来越大，流速越来越小，腐蚀越来越重，管束更容易发生泄漏，将换热器材质提升为不锈钢材质，增加了管束的耐腐蚀性，保障了循环水介质的流通性，提高了介质的流速，降低了垢下腐蚀的形成.避免了换热器管束发生泄漏，装置的长周期运行提供了保障，装置的安全生产消除了隐患.

定期监测循环水换热器流速，根据监测结果及时调节循环水流量，对流速不达标的换热器进行重点关注，保障各个用户循环水流速达标，防止垢下腐蚀的发生，避免换热器管束发生泄漏.

3.2取得的效果

车间在2019年5月装置停工大检修中对换热器进行更新，目前换热器运行状况良好，保障了装置的长满优运行，消除装置的安全生产的隐患，提升了设备管理的工作.