硫黄回收装置末级硫冷凝器失效分析*
2021-04-27杨春天郭志军马一鸣尹依娜汪沈阳
石油化工腐蚀与防护 2021年2期
杨春天,郭志军,2,马一鸣,尹依娜,汪沈阳,张 杰
(1.上海蓝滨石化设备有限责任公司,上海 201518;2.机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司,上海 201518;3.中国石油化工股份有限公司中原油田分公司石油工程技术研究院,河南 濮阳 457000)
高含硫天然气净化分离后的酸性气中含有大量的H2S,CO2和SO2等气体,需采用硫黄回收装置将酸性气中的硫化物转化为硫黄进行回收利用[1-2]。末级硫冷凝器是硫黄回收单元的关键设备之一,采用固定管板式换热器结构,设备使用期间常出现管束泄漏,导致整个装置频繁停产和检修,影响了硫黄回收单元的平稳运行[3-4]。针对国内某大型装置末级硫冷凝器进行失效分析,并结合设备状况和运行情况提出了预防和处理措施。
1 设备基本情况
末级硫冷凝器为固定管板式换热器,单管程结构,换热管规格为φ38.1 mm×4.19 mm,换热管材质为SA-179钢,管板材质 SA266-Gr.2钢。设备工艺参数见表1。
管程和壳程两侧操作压力差约为5.4 MPa,高温端管板温差接近120 ℃,管板为刚性结构,厚度为160 mm,管头采用窄间隙、深坡口结构,间隙为3.4 mm,坡口深度为7 mm。

表1 设备工艺参数
2 硫冷凝器失效分析
2.1 管板宏观腐蚀形貌
宏观观察发现,不同管板不同位置的腐蚀情况差别很大,见图1。由图1可见,前管板的上部存在少量黄色垢物,其结构疏松,易剥落,容易清理;而前管板的中部和下部存在大量坚硬的灰色垢物,难以清理,在这些部位清理垢物后发现管头处存在较多的表面缺陷,换热管内壁也存在严重的减薄现象;……
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