摘要：随着炼油行业的不断发展，对炼油设备的运行安全和质量有了更高的要求，必须进行设备管理和维护，以保证设备的正常运行。炼油化工设备通常具有高温、高压、易燃、易爆、连续性生产等特点，其中热交换器作为重要设备，直接影响整个炼油厂的生产平稳安全运行和经济效益。如果不采用有效的设备管理方法，腐蚀、超压和超温等异常情况不能及时处理，很容易导致热交换器泄漏。因此，有必要对炼油厂的热交换器腐蚀泄漏进行深入研究，为热交换器的运行管理提供参考。
关键词：炼油化工；设备；交换器；腐蚀泄漏；问题；分析
引言：随着社会生产力的不断提高，对于原油产品的需求量越来越大，这极大的促进了我国炼油化工企业的进步与发展。同时我们也应该清楚的认识到，目前我国炼油化工企业间的竞争日益激烈，要想获得更好的发展，需要降低相应的生产成本和维护费用，从而实现生产效益的最大化。
1.设备检修要求
1.1设备专业检修要求
炼化行业的装置停工设备检修，必须按照“安全、高效、优质、准时”的要求做好各项工作，做到“应修必修不失修，修必修好不过修”，按照“七分准备、三分实施”的原则，做细做实各项准备工作，统筹安排好：设备大修与技术改造相结合，大修与产品质量升级达标相结合，大修与安全环保隐患治理相结合等工作，以检修的安全和质量为保障，实现设备检修后能长周期安全平稳运行。处理好“常规大修和技改，质量与成本、进度，专业管理和综合管理，专业安全管理和安全专业管理”间的关系，以确保检修质量。
1.2设备专业安全要求
炼化设备大检修与其他行业相比，具有危险性高、技术性强、检修工种多、立体交叉作业等特点，设备布局集中，纵横交错，检修场地狭小，设备内外、空中地面各工种同时作业，混乱度较高，若在计划、组织和管理等方面做不周全，就易发安全事故。所以设备管理人员必须贯彻“一岗双责”、“管业务必须管安全”的原则，熟悉分管设备的安全风险大小，从专业管理上抓好检修安全。在停工检修改造之前，对所有检修项目进行风险预想评估，并按等级进行划分，抓住高风险检修项目，进行作业安全JSA（Job Safety Analysis，作业安全分析），弄清可能存在的危害和作业中需注意的事项，让承包商、分包商和员工都能增强安全意识，吸取同类事故教训，保障施工中的作业安全。
2.炼油化工设备中热交换器的腐蚀泄漏问题
2.1热交换器的表面磨损腐蚀
炼油化工设备的热交换器在使用过程中经常磨损和腐蚀。而使用中最常见的一种介质就是水，过程中如果水的使用不合适它就会产生很严重的腐蚀现象。同时，热交换器在工艺生产过程中，工艺介质本身的特征粘度相对较高，因此当流速相对较低时，长时间形成的结垢容易沉淀下来。当流体以相对高的速度洗涤时，金属表面很容易被损坏，进而引起腐蚀问题。此外，由于原油在加工过程中，其硫化物和氮化物能够获得分解，原油中的氮化合物除了分解为氨之外还存在HCN，这些物质以及产物之间能够成为二次加工的主要腐蚀性介质，进而形成了H2S-HCN-NH4-H2O的腐蚀环境。
2.2电化学腐蚀
在操作过程中，如果流速不均匀，则炼油化工设备的热交换器表面会出现不同的沉积物，这些沉淀物的分布既不规则也不牢固，很容易在某些部位形成裂缝，裂缝内外氧差异形成电化学腐蚀。如果在损坏处附近有间隙和裂缝，则会造成严重损坏，热交换器将具有不同的腐蚀现象，在电化学腐蚀中，其阴极易于还原反应。金属表面引起更大的腐蚀损坏。
2.3密封材料失效
炼油化工设备的热交换器密封材料以前一般选用石棉垫片，现在选用石墨缠绕垫或波齿复合垫。在炼油生产过程中，石棉板受介质作用容易泄漏，石墨缠绕垫或波齿复合垫密封效果远大于石棉板。此外，在安装过程中安装质量也会影响密封性能，安装位置偏差或张力不均匀也可能导致泄漏问题。
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2.4应力腐蚀
应力腐蚀是金属材料在特定的腐蚀环境和足够大的拉应力共同作用下，以裂纹形式发生的腐蚀失效。氯离子、硫离子、氢离子和氨离子等有害杂质在某些情况下会引起严重的应力腐蚀。
3.炼油化工设备热交换器的腐蚀泄漏问题处理措施
3.1防腐涂料的应用
防腐涂层可在热交换器表面与外界之间形成隔离屏障，最大限度地减少外部热交换器造成的损害，并在减少热交换器的腐蚀方面发挥重要作用。现在用的涂料基本上是无机涂料与金属涂料。采用无机涂料对热交换器表面进行喷涂，在施工中要严格注意每道工序，喷涂后，需要高温烘烤以确保涂层质量。金属涂料是用电镀火焰进行喷涂，会使热交换器表面发生变形，必须严格按照施工标准进行，才能达到喷涂效果。未来可以研发一些新型涂料，进一步强化对于机械设备的防护性能。
3.2密封改良方案
为了确保热交换器的良好密封性能，必须考虑更好的密封材料来解决密封泄漏事件。其中，金属缠绕垫片和波齿复合垫具有较好的密封性能，刚性和强度高于石棉垫片，可以减少垫片的变形，提高热交换器的密封性能。
3.3牺牲阳极保护法
热交换器在运行期间会形成电化学腐蚀，牺牲阳极保护方法可有效预防腐蚀。发生电化学腐蚀时，阴阳极之间产生腐蚀电流，采用电极电位比被防腐体低的金属并与被防腐体接触，利用低电位金属的腐蚀电流作为高电位被防腐体的防腐蚀电流，这种腐蚀方法称为牺牲阳极保护法。对于碳钢管束，若选择铝作为阳极，容易形成氧化膜，反而不产生腐蚀电流，所以选择锌作为牺牲阳极比较合适。
3.4添加缓蚀剂法
金属的腐蚀是金属在电解质溶液中发生阳极过程和阴极过程的结果，缓蚀剂的加入，可以起到阻滞任何-过程的进行或同时阻滞两个过程的进行，从而减缓腐蚀速度的作用。缓蚀剂加入要在不影响工艺和产品的质量下进行。
3.5应用防护衬里
化学工业通常含有一些腐蚀性很强的化学物质。在选择材料时，需要综合分析热交换器运行情况，关注温度、压力、介质等因素。常用材料（玻璃钢，聚四氟乙烯，钛，不锈钢），金属材料的价格相对较高，施工难度大，非金属材料的价格便宜，但同时抵御恶劣环境的能力
3.6热交换器的运行管理
热交换器是一种重要的精炼设备。在设备运行之前，首先打开冷流再打开热流。关闭热交换器时，首先关闭热流再关闭冷流。
3.7热交换器在设计中的注意事项
热交换器设计包括工艺介质、操作温度和压力、热交换器效率等。在整体布局之前，应考虑热交换器类型，结构，内部流动形式和材料选择。选择合适的热交换器型式。在进行热设计时，根据实际热量确定热交换器的流动阻力，以避免密封泄漏问题。
总结：综合以上结论，解决炼油化工设备热交换器的腐蚀泄漏问题，要做好防腐涂料的应用、密封改良方案、牺牲阳极保护法、热交换器的运行管理及热交换器清洗等工作，可以采用生物、物理、化学等方法进行清洗，从多方面提升热交换器运行的安全平稳运行。
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论文作者:朱敬伟,郭依宁,段玉金
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签：热交换器论文; 设备论文; 化工设备论文; 阳极论文; 作业论文; 电化学论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第9期论文;