再沸器設(shè)備泄漏原因分析

詹永剛

（浙江新安邁圖有機硅有限責(zé)任公司，浙江建德 311600）

再沸器設(shè)備泄漏原因分析

詹永剛

（浙江新安邁圖有機硅有限責(zé)任公司，浙江建德 311600）

再沸器設(shè)備在實際運行過程中常出現(xiàn)泄漏問題，對化工企業(yè)生產(chǎn)運行造成不良影響。對再沸器設(shè)備的泄漏原因進行分析，希望對相關(guān)人員有所啟示，為我國化工企業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

再沸器設(shè)備；泄漏；原因分析

再沸器設(shè)備也可以稱之為重沸器，該設(shè)備結(jié)構(gòu)與冷凝器設(shè)備結(jié)構(gòu)有著相似之處，但是二者有著根本性的區(qū)別，因為冷凝器設(shè)備是用來降溫的，而再沸器是用來提升溫度的。再沸器設(shè)備可以將塔釜物料蒸發(fā)成為氣體，并且使得氣體再次進入塔釜內(nèi)部，與物料進行有效隔離。再沸器設(shè)備與換熱管之間可以應(yīng)用焊接、脹接和焊脹并用方式進行連接。需要注意的是，不同連接方式有著不同的適用情況。相關(guān)人員需要依據(jù)連接的實際情況選擇合理的連接方式。再沸器設(shè)備的實際運行會受到眾多因素的影響，其中包括溫差應(yīng)力、介質(zhì)腐蝕等等，其中再沸器產(chǎn)生泄漏的主要原因就是換熱器設(shè)備失效。對再沸器設(shè)備的泄漏原因進行分析具有現(xiàn)實意義，下面就對相關(guān)內(nèi)容進行詳細闡述。

1 再沸器泄漏問題提出

在本世紀十年代左右，我國某化工廠建設(shè)完成投入應(yīng)用，該化工廠中擁有數(shù)量眾多的再沸器設(shè)備。但是設(shè)備維修養(yǎng)護工作人員發(fā)現(xiàn)，再沸器設(shè)備運行啟動之初即發(fā)生故障，其中超過50%的再沸器設(shè)備發(fā)生了泄漏問題，泄漏發(fā)生區(qū)域集中在管口焊接位置，給該化工企業(yè)的實際運行造成了不良影響，給改期的項目建成后的按期運行帶來的惡劣影響，給該企業(yè)造成了很大的損失，也給該企業(yè)的設(shè)備管理技術(shù)人員造成了很多困擾。筆者對再沸器設(shè)備的操作條件、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及設(shè)備應(yīng)用時間進行了綜合分析，并且對再沸器發(fā)生泄漏問題的相關(guān)數(shù)據(jù)進行了收集和整理。主要包括以下情況：再沸器設(shè)備結(jié)構(gòu)屬于固定管板式，管板與換熱管之間通過焊接技術(shù)進行有效連接，殼程折流板呈現(xiàn)弓形。再沸器的工作介質(zhì)，殼程的介質(zhì)是水蒸氣，從上部進入后從下部流出，管程介質(zhì)就是需要進行有效分離的物料，從下部進入然后由上部排出。

再沸器設(shè)備出現(xiàn)漏點可以細致化的分為三種類型，分別為點蝕、抗蝕和細小裂縫。點蝕的形狀為芝麻狀的小孔，占據(jù)比例在15%左右，漏點情況普遍發(fā)生在管口焊接位置上?？刮g的漏點通常情況下為凹陷孔洞，直徑在3～8mm，深度在3～5mm，占據(jù)比例在10%左右，該種漏點主要是發(fā)生在管板和管橋之間。細小裂縫發(fā)生概率較大，長度通常在2～5mm內(nèi)，更多是發(fā)生在管板殼進氣口管口的焊接位置上。

2 管口焊接位置泄漏問題分析

2.1 點蝕型泄漏的主要原因

再沸器設(shè)備管口焊縫主要是專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)用手工電弧焊和自動氬弧焊的方式相結(jié)合，在實際焊接制造過程中，焊接技術(shù)人員的綜合素質(zhì)以及責(zé)任心與焊接成效有著非常緊密聯(lián)系，特別是采用手工電弧焊時。在焊接過程中經(jīng)常存在一些無法避免的問題，例如存在較多雜質(zhì)或者是氣孔產(chǎn)生。再沸器設(shè)備運行時，缺陷區(qū)域受到壓力應(yīng)力、溫差應(yīng)力，以及其它應(yīng)力共同作用下，會促使應(yīng)力較為集中，導(dǎo)致較為薄弱區(qū)域失去自身功能。物料會直接性的沖刷物料表面，還有就是物料溫度提升氣化后對管口焊接區(qū)域進行氣液沖刷，這樣會導(dǎo)致焊接區(qū)域磨損情況逐漸加劇，最終導(dǎo)致該部位失效，發(fā)生點蝕這一不良問題，同時也證明了為什么該問題主要發(fā)生在管板的管口焊接位置，及特別是在蒸汽進口側(cè)的管板位置。

2.2 抗蝕型泄漏的主要原因

環(huán)向焊縫也是管口焊縫普遍應(yīng)用的焊接方式，具體講述就是焊縫的起點就是焊縫的終點。如采用手工電弧焊焊接方式，則在實際應(yīng)用過程中會受到眾多因素影響，對焊接技術(shù)人員的專業(yè)水平也有著較高要求，很有可能會導(dǎo)致管口位置嚴重?zé)齻?，焊接縫和母材中含有的一些有益元素失效，材料的抗腐蝕性能下降，所以現(xiàn)在各設(shè)備制造廠家更多的采用自動焊。還需要注意的是，因為受到管橋尺寸的限制，焊接位置過于密集，如果焊接技術(shù)人員焊接水平較差，或者方案設(shè)計不夠科學(xué)化，很有可能導(dǎo)致兩個相鄰焊接區(qū)域在同一起點上，促使燒損概率提升。再沸器設(shè)備在運行過程中會受到物料影響，嚴重?zé)齻麉^(qū)域會產(chǎn)生腐蝕，最終致使泄漏問題產(chǎn)生，主要是以抗蝕的形式呈現(xiàn)。上部管板的介質(zhì)溫度較高，腐蝕情況逐漸加劇，管板也就成為抗蝕問題高發(fā)區(qū)域。

2.3 換熱管管頭泄漏的主要原因

（1）我公司在2013年7月大修結(jié)束9月中旬期間再沸器的管束連續(xù)3次發(fā)生泄漏，造成全公司裝置停車；

（2）原因有：①換熱管管頭和管板的焊縫質(zhì)量問題造成泄漏；②大修清洗時未對管板和換熱管進行徹底的干燥出來，氯硅烷水解生成鹽酸造成換熱管的腐蝕泄漏；③換熱管的出廠檢測程序缺乏、未進行規(guī)定超聲波和渦流檢測、對檢測后的換熱管盲區(qū)切除未按合同規(guī)定的要求執(zhí)行，最后對換熱管本身的缺陷未能正確的檢測出，造成再沸器的泄漏，技術(shù)人員應(yīng)用測量設(shè)備對漏點的長度進行檢測，這兩個漏點的位置均是在換熱管的50mm和50mm。（下附照片）

3 防止再沸器泄漏的有效措施

3.1 急救措施

再沸器如果被迫停止運轉(zhuǎn)，為了維持作業(yè)的正常運行，首先采取直接補焊措施，在補焊的過程中，需要注意將再沸器焊接的殘余應(yīng)力消除，補焊結(jié)束后，嚴格按照要求進行水壓試驗，在實驗的過程中，確保沒有出現(xiàn)滲漏、異常變形或發(fā)出奇怪的聲響，問題才算得到有效解決針對管束結(jié)構(gòu)，應(yīng)該做出以下改進。第一：將折流板之間的距離從原來的710mm減小到500mm，當間距發(fā)生改變后，傳熱系數(shù)會相應(yīng)的增大，但是對換熱效果產(chǎn)生的影響較小，殼程壓力損失有所增加，比修改前大了0.001MPa，但是不會對操作參數(shù)造成較大的影響。第二，將再沸器中的弓形折流板換成異性折流板，從而有效地減少管束產(chǎn)生的較大振動。第三，增加一定數(shù)量的拉桿，采用對稱的分部方式，讓折流板的受力得到平衡。

3.2 根本解決措施

（1）重新考察鑒定合格供應(yīng)商，選擇優(yōu)秀的高檔次供應(yīng)商，從制造工藝上進行改進，要求必須對換熱管和管板采用埋弧自動焊進行強度焊，因為該方式是利用微機控制的，焊接時需要按照規(guī)定的程序進行，使用自動焊接工藝進行焊接，在一定程度上避免了焊接過程中可能出現(xiàn)的缺陷問題，還能夠有效減少焊接時出現(xiàn)的燒損狀況，保證了焊接的質(zhì)量。嚴格控制換熱管的制造工藝。一方面，對制造單位嚴格的監(jiān)督，要求其按照圖紙設(shè)計進行制造，尤其需要注意伸出管板的長度以及焊接的高度，另一方面，嚴格控制關(guān)鍵節(jié)點的驗收工作，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）對故障的原因及再沸器的工藝介質(zhì)特性進行了分析，采取了各項措施，從設(shè)備制造的源頭開始關(guān)注質(zhì)量，在經(jīng)過市場調(diào)查后提出新的換熱管的供應(yīng)商，并對換熱管的制造檢測提出了嚴格的要求，提高了管頭盲區(qū)切除的長度不得小于200mm，同時必須保證執(zhí)行渦流和超聲波雙探檢測的檢測標準，且提出了相對高的標準。

（3）在每年度大檢修后的干燥程序中，我們也增加責(zé)任人的確認程序，通過采取上述措施，提高了生產(chǎn)設(shè)施的穩(wěn)定運行率，保證了生產(chǎn)的正常平穩(wěn)運行，降低了裝置開停車造成成本消耗。

[1] 王嫦娥.淺談塔底再沸器的兩種工藝及管道設(shè)計要點[J].科技資訊，2012，（31）.

[2] 周小兵.塔與再沸器的配管及應(yīng)力分析[J].化肥設(shè)計，2011，（1）.

Leakage Reason Analysis Reboiler Device

Zhan Yong-gang

In the actual operation process of the boiler equipment，the leakage problem is often produced，which will cause a very bad iMPact on the production and operation of chemical enterprises. Analyze the reasons for the leakage of the equipment，and hope to have some inspiration for the relevant personnel，to lay a good foundation for the development of chemical industry in our country.

reboiler equipment；leakage；reason analysis

TQ051.6

A

1003–6490（2016）04–0124–02

2016–04–15

詹永剛（1974—），男，浙江建德人，工程師，主要從事化工設(shè)備管理工作。