探究苯乙烯装置三联换热器泄漏成因
2021-08-16周高彬中海石油宁波大榭石化有限公司浙江宁波315812
周高彬(中海石油宁波大榭石化有限公司,浙江 宁波 315812)
1 实况介绍
三联换热器为脱氢单元的重要设备构成,其本体由3个换热器[进/出料换热器(TT-1202)、乙苯汽化器(TT-1201)与蒸汽发生器(TT-1203)]串联而成,这便是三联换热器命名的依据。管程物料都应用,从上到下的流动顺序:TT-1202→TT-1203→TT-1201,诱导粗苯乙烯降温过程,TT-1203壳程为始源于高压蒸汽罐(MS-1241)的锅炉给水,壳上、下部上部进水、下部出水温度分别能达到256℃、195℃。在正常状态下,TT-1203管程下部出料温度能达到268℃,工艺流程[1]如图1所示 。

图1 工艺流程图
2016年3月,日常巡检中发现TT-1203下部出料温度降到199 ℃,经数日后降低到108 ℃,到5月份时降到80 ℃,鉴于出料温度持续降低的情况,可以初步认定是TT-1203发生了泄漏问题。由于壳程进水温度相对较低,一旦发生泄漏问题以后,水进入管程与物料混合并进行热量交换,抑制物料温度明显下降。另外,泄漏的过热水(压力4 300 kPa)压力持续降低到30 kPa,伴随发生了汽化反应,吸收了物料内的部分热量,这也是造成出口物料温度显著跌落的主要原因。另外,MS-1241正常进水量理应是33 t/h,到5月检查时,发现其蒸汽量降到22 t/h,并且液位也有不断降低趋势。综合以上异常状况可以判断TT-1203出现了泄漏问题,有部分水渗流到管程内。2016年5月份停车检查,证实以上做出的判断结果是正确的。拆卸检查TT-1203换热器,发现其下管板角焊缝及管桥位置出现了100多处泄漏问题,管板自身严重受损,管板边缘临近壳体位置是泄漏点集中分布处,换热器下侧端也出现泄漏问题。
2 分析泄漏原因
通过过长裂纹样貌,可以判断出裂纹是冷裂纹,先出现在下管板与换热管焊缝根部,在壳程蒸汽的冲刷作用下,裂纹的覆盖面积有不断扩增的趋势,管板构造出现了严重损坏。……
