符世旭

(曲靖重型机械制造有限公司，云南 曲靖 655000)

10万t/a CO2捕集与利用装置中的关键设备——水冷器，从2020年4月投产至2021年底，多次因管束泄漏失效事故导致装置停车。2021年底因管束泄漏失效导致装置停车，打开检查发现，该设备因管束泄漏失效造成换热管的大面积堵管。频繁发生的管束泄漏事故已严重威胁装置的稳定运行。本文通过对 10万t/a 产CO2捕集与利用环保装置水冷器管束泄漏失效原因的分析与研究，提出了改进建议及对策，希望为该类设备将来腐蚀泄漏事故的处理起到一定帮助作用。

1 设备技术特性及结构特点

该设备结构形式为管壳式U形管换热器，按GB/T151-2014《热交换器》设计制造[1]，容器类别为II类，设备的主要技术参数见表1。管板采用法兰夹持结构，管板材质为 16 Mn 锻件堆焊S30408，换热管规格φ19×2 mm，管箱和换热管材质为S30408，U形换热管数量900根，换热管与管板连接采用强度焊+贴胀，见图1。

图1 换热管与管板连接结构

表1 CO2水冷器主要设计参数

2 宏观检查

2021年12月中旬，因设备发生泄漏故障停车处理，宏观检查发现，换热管管板上已因腐蚀泄漏造成换热管大面积堵管，腐蚀泄漏的区域主要位于管板的上半部分(因管热管为U形管，且隔板水平设置，一旦隔板上方换热管发生泄漏，则换热管上下方的管口均需堵管)，即管程介质的进口区域。对管束管头进行检漏发现，管板上部区域的换热管与管板角焊缝泄漏；对管头角焊缝区采取渗透着色检查发现，部分管头角焊缝区域存在裂纹(见图2)。……