游碧龙 朱华平

(中国石油化工股份有限公司荆门分公司，湖北 荆门 448002)

1 故障概况及经过

制氢装置净化系统CO2溶液再生塔底重沸器换-3(以下简称换3)规格型号为 BKU1400/1600-2.5-554-6/25-2，壳体材质 16MnR+304L、管束材质316L，基本参数见表1。换热管与管板连接方法为强度焊+贴胀。

表1 换3参数Table 1 The parameters of H3

换-3管程介质为低变气。壳程介质为苯菲尔溶液，表2是苯菲尔溶液部分组分和含量，pH值为10.19，工作温度110℃左右，运行过程中在苯菲尔溶液添加V2O5缓蚀剂，通过控制溶液中总钒和五价钒的含量，形成防腐保护膜。运行中运行中换热器管束全部淹没在苯菲尔溶液中，壳程上部设计增加汽化空间，以减轻苯菲尔溶液汽化相变腐蚀。

2009年1月换-3投入使用，2010年1月初判断有内漏现象，2010年2月2日抽芯检查，外观检查管束状况良好、没有腐蚀迹象，壳程试压共发现67根换热管泄漏，堵管134根，不漏后投用。

表2 苯菲尔溶液部分组分和质量浓度Table 1 The component and content of the Benfield solution ρ/(mg·L－1)

为分析换3管束泄漏原因，通过制造工艺改进，我们制做了一台新管束备用。2010年5月10日，换3再次内漏后更换新管束，投用至今使用正常。

2 事故原因及失效机理分析

2.1 泄漏原因

我们将更换下来的旧换3管束取出后进行了取样分析，管子腐蚀腐蚀全部集中在换热管穿入管板段部位，部分管子完全腐蚀穿孔，图1为从管板内取出的换热管腐蚀外观形貌，腐蚀宏观形貌呈螺旋状、冲刷状。管板管孔内壁与腐蚀换热管接触的部位也已出现坑状腐蚀。

图1 换热管宏观形貌Fig.1 Macroscopic morphology of the exchanger tube

换3内漏是换热管与管板连接部位内部管子腐蚀穿孔所引起。……