加氢装置高压换热器腐蚀原因与对策分析

加氢装置高压换热器腐蚀原因与对策分析

巨有海，张玉强，孙国军

（长庆油田分公司第一釆油厂 716000）

摘要：随着社会科技的发展，很多炼化企业的加氢装置里面都安装了高压换热器，一个设备的开发与利用，肯定也会伴随着问题的发生，所以东西都有好与坏的两面性。加氢装置中的高压换热器的使用也有着一些问题，腐蚀是高压换热器中最常见的问题，针对加氢装置反应流出物高压换热器的腐蚀问题，本文通过对加氢装置中的高压换热器的腐蚀问题进行分析，并提出一些解决此问题的方案供参考，以减少腐蚀性问题的发生。

关键词：加氢装置；高压换热器；腐蚀

防腐技术经历了多年的发展，在目前已经成为炼化企业的支柱技术，近几年来，在炼化的企业界有不少加工氯、高氮、高硫和高酸等的劣质原油不断增加，加氢装置的安全运行连续成为不稳定的原因之一，这些因素也引起了广大企业的关注。在加氢装置的高压换热器的问题上，国家还需研发出更好的防腐措施。

1加氢装置高压换热器腐蚀的原因

1.1在列管式的换热器中，管子和管板之间经常用胀管连接着，一般的胀管里面是没有在管子和管板之间留缝隙的，这就是造成腐蚀的一个重要原因。这样不仅能造成换热器的缝隙腐蚀，久而久之，还会对整个高压换热器造成腐蚀，因此，应该在安装高压换热器时注意管子和管板之间的距离。管子和管板之间有的时候会用不到胀管连接，而是把管子的端面和管板焊死，这个操作反而会将管板的内测和管子之间的接触面形成裂缝，也会造成缝隙的腐蚀，时间一久，自然也会造成加氢装置中的高压换热器的腐蚀问题，并且，这种腐蚀性特别强。

1.2由于很多工厂都比较注重工艺，因此，在高压换热器里面安装了很多折流板，换热器的流量大，冲击力自然也大，管子和折流板之间的缝隙那里流速也很快。这也是很容易造成冲刷腐蚀的另一个原因，就是因为这个原因，厂家要求孔径的公差要小一些，孔壁的加工质量要求也高，孔径比管径要大零点四到零点八毫米，对于加工上的严格要求，也必须由专业的技术性人才进行加工制作才可以达到需求。在不锈钢钢管和碳钢管板的连接的地方，一般都是采用不锈钢和碳钢或者低合金钢管板进行胀接或者焊接。在焊接过程中多多少少会留有缝隙，缝隙中的氯化物一旦浓缩就会造成不锈钢管的应力腐蚀破裂，对于这样的结构，常常会在管板的外侧包裹一层不锈钢板。[1]

1.3立式的换热器上面列管如果伸到管板外面了，停车的时候管板上的液体积聚起来不容易排出去的话，蒸发之后溶液就会被浓缩掉，很容易造成均匀腐蚀和应力腐蚀破裂，所以，在进行加氢装置的高压换热器的时候，应该注意管端不能够伸出管板。立式的列管换热器的上部有排气孔和出料管，这两个地方都应该做到十分靠近管板的位置，要是离管板太远，也是会造成气体排不出去，局部蒸发也能够造成应力腐蚀破裂，这在生产上面也是经常遇到的。列管的换热器物料进入端口之后会引起进口管的几排管子的振动，这个操作也是很容易出现腐蚀疲劳和冲刷腐蚀，应该在壳体内焊接一个缓冲板来减少小管子的振动和冲刷，尽量避免各种因素导致的加氢装置高压换热器的腐蚀问题。

2加氢装置高压换热器腐蚀的有效方案

2.1要想避免加氢装置中的高压换热器的腐蚀，首先要做的，还是需要国家培养出更多的技术性人才，不管是对加氢装置还是高压换热器的开发和建设，都要有很强的专业知识，才能确保在安装中顺利的进行，并且对于以后的运行也能够顺利进行。增加原料之间的罐，减少原料的水含量，由于焦化馏塔的过程中有大量的铵盐，随着水的溶液流进柴油中，大大加重了加氢装置的铵盐沉积，因此，应该减少一些水的成分在里面。增加原料油在缓冲罐中停留的时间，让原料中的水分有效的分离开，原料中的水成分会有一个明显的下降。在对加氢装置高压换热器进行加工的时候，应该让管子和管板之间紧密相连，这是为了让缝隙腐蚀的失误尽量不要发生，这是对技术人员的技术有严格的要求。在对管子和管板以及其他管子的焊接中，应该把握好热度、层间的温度控制和热处理制度，以免再次发生腐蚀的问题。在实际的加工过程中发现，加氢装置高压换热器的腐蚀因素有很多，如果只是单纯的一种高性能不锈钢是沒有办法适应于其他的防腐因素的，所以，针对不同的腐蚀类型防腐的材料也不一样。要想对防腐有一定的抑制，最先要做的就是在加工材料这一块不停的升级，加氢装置高压换热器的材料大多都是钢管的，在以后的加工中可以使用一些非金属材料和一些贵金属材料，对设备进行防腐起到了很明显的作用。另外就是对工艺进行防腐措施，工艺防腐普遍采用一脱三注的方法，在加工加氢装置高压换热器的过程中使用工艺防腐技术，可以让有害侵蚀杂质对设备的腐蚀很明显的下降，从一定的程度上确保了设备是否能够正常运行。[2]

2.2导致加氢装置高压换热器腐蚀的原因有很多，应该根据腐蚀的程度和部位以及经济成本等一些因素选择合理的防腐措施，根据换热器的材料的组成和缓蚀剂是否受用，以及阴阳极的保护形式进行分析和改进，让换热器的材料达到最佳的耐腐蚀效果的目的。钢管材质的防腐是最经济也最普遍的方法之一，在锌的熔点温度以下让活性锌原子渗入工件的表面，这是一种化学热处理工艺，镀覆表面处理中具有着很高的代表性，具有比较高

的抗腐蚀性功能。根据加氢装置高压换热器的基础材料使用，然后再根据环境的需要来设计一层表面防腐层，这样能够更好的达到一个预防腐蚀和控制基体材料腐蚀的目的，防腐表面工程技术包括热浸镀和表面转化技术以及电沉积等功能。热浸镀又简称热镀，是指把镀件浸入到熔融的金属液体中，让它的表面形成一层像金属镀层的工艺方法，不仅有着防腐蚀的作用，还有一定的装饰作用。电沉积是指把简单的金属离子或者络合金属离子，通过电化学的方式在材料的表面形成金属的过程，这对于防腐蚀也有一定的用处。

2.3双相不锈钢在高压换热器制造中的应用。双相不锈钢的基本构成应当包括铁素体与奥氏体，在两种元素密切结合的基础上构成了高压换热器。通常来看，双相不锈钢具有较高的点蚀指数，双相不锈钢最基本的特征就在于低碳含量、高氮与高钼含量。多数企业具体在制作高压换热器时仍然运用吹氮的方法来增加氮元素。在此情况下，炼钢所需的钢水液体应当融入气态的氮元素。氮元素本身属于奥氏体较强的非金属元素，而双相钢制作换热器的过程中应当保证相对稳定的双相比例。同时，这样做也能保障双相钢具备较强的耐腐蚀性。氮气合金化的工艺操作相比而言具有较高难度，这是由于钢水很难迅速溶解氮气分子。为了解决难题，具体在操作时可以视情况来调整吹入的氩气总量与氩气流速，在此前提下对于氮气的总比例进行精确控制。

3结语

加氢装置反应流出物系统的腐蚀性问题，主要是由氯化物和加工原料进入到加氢装置所导致的，其次就是，反应流出物的系统高压换热器温度的控制不合理，以及注水工艺的不完善对系统中的铵盐沉积和腐蚀也有着很重要的作用。通过对原料之间的罐降低原料中的水成分，有助于提高系统的压力和循环氢的流量，也同时提高了加热器的出口温度以及增加了前注水量，有效的解决了加氢装置高压换热器的腐蚀问题，同时也能降低加工企业的能耗。在加氢装置高压换热器防腐蚀的问题上，加工企业应该更加的提出并修改一些相关政策，让加氢装置高压换热器在中国市场里面越走越好，同时能够给这个行业制造出更多的机遇和挑战，让加氢装置高压换热器也能随着社会发展的步伐共同前进。

参考文献：

[1]黄梓友，于晓鹏.常顶换热器腐蚀原因分析[J].石油化工腐蚀与防护，2003（06）：23-25.

[2]张勇.轻柴油换热器腐蚀原因分析及控制[J].石油化工腐蚀与防护，2006（05）：38-40.

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