基于有限元模拟分析重沸器管束失效行为

目的针对某重沸器在生产过程中发生的管束泄漏问题,开展失效行为及原因分析,为此类重沸器的失效控制提供理论依据。方法基于此类管束的服役工况和生产标准,通过化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物分析等理化检验,以及有限元数值模拟的方法,综合分析重沸器管束材料性能、腐蚀机理和温度场及流场的特征。结果该重沸器管束理化检验结果表明,其化学成分符合相关标准的要求,金相组织未见异常,其外壁穿孔处堆积了一层疏松的腐蚀产物,其化学成分组成为C、O、S、Fe和少量Cl,物相组成为Fe_3O_4、Fe_2O_3、FeCO_3和CaSO_4。流场有限元模拟结果表明,壳程凝析油的流速整体较低,存在流体滞留现象(约1.5×10-4 m/s)。温度场有限元模拟结果表明,壳程存在一处局部高温区(约105～112℃)。结论该重沸器管束失效行为是在局部高温区和流体滞留区的管束外壁发生严重的CO2局部腐蚀,较高含量的Cl-穿透FeCO_3腐蚀产物膜促进点蚀而进一步加剧了管束腐蚀的进程,进而导致管束发生外腐蚀穿孔泄漏。     

表面蒸发式空冷器管束失效分析与防护研究

目的 查明表面蒸发式空冷器管束失效原因,提出避免再次失效的对策。方法 目测管束失效部位宏观形貌,用金相显微镜得到管束基体的金相组织,用电子显微镜观察管束失效部位的微观形貌,用能仪谱获得管束基体及其失效部位的化学成分等。结果 目测可见失效部位管件表面有红褐色腐蚀产物存在,且管壁减薄非常明显,远离失效部位的管件表面完好;金相显微分析表明,管件基体金相组织与标准20#钢金相组织吻合;电子显微镜观察表明,管壁表面腐蚀产物疏松多孔;能谱分析表明,管件基体化学成分主要缺少了Cr、Ni、Cu这3种合金元素,管壁表面腐蚀产物化学成分由Fe、Zn、O、S组成。结论 Cr、Ni、Cu合金元素的缺失导致了管基体耐蚀性能降低,管程内烃类介质的含硫组分和管壳外换热介质的氧成分成为腐蚀源,电偶效应下的全面腐蚀导致管件基体快速减薄而穿孔泄露。使用化学成分符合国标的20#钢生产管束,并保证管束表面镀锌层的完整性,尽量减少烃类介质的含硫组分和换热介质的氧等含量,可以避免管束再次失效。     

炼油厂重催装置换热器管束的泄漏原因

某炼油厂重催装置E203换热器在运行过程中发生了管束泄漏,采用光学显微镜、扫描电镜、以及能谱分析等方法对失效原因进行了分析。结果表明:换热管内表面发生了严重的点蚀,腐蚀产物主要有Fe(OH)3、FeS和FeCl2;换热管内表面腐蚀产物中含有腐蚀性离子(Cl-和S2-),这是导致管束腐蚀失效的主要原因。     

加氢装置循环氢水冷器管束泄漏原因分析

某石化公司柴油加氢装置循环氢水冷器管束多次发生腐蚀泄漏。通过对腐蚀失效管束的腐蚀形貌、材质、垢物成分等结果进行综合分析显示,造成水冷器管束严重腐蚀的主要原因为Cl^-局部富集所造成的点蚀引起的,介质的冲刷作用加剧了腐蚀,本文对此提出了腐蚀控制的建议措施。     

加氢裂化装置国产空冷器管束失效分析

针对某炼化公司加氢裂化国产化高压空冷器管束发生泄漏爆管事故的情况,笔者解剖了失效管束,从宏观检查、化学成分、力学性能、金相组织、腐蚀产物等方面进行原因分析,并总结经验,指出国产化REAC失效的主要原因是管子的制造质量差。     

胜利油田某油井盲管腐蚀穿孔的原因

采用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等对腐蚀穿孔管段宏观形貌、腐蚀产物成分及物相组成等进行了观察和分析,并结合盲管现场服役工况调研,研究了胜利油田某油井盲管发生腐蚀穿孔的原因。结果表明:在现场腐蚀工况条件下,盲管主要发生CO_2腐蚀,而处于射孔范围的盲管管段,容易受流体冲刷导致腐蚀产物破损及脱落,引起局部腐蚀,造成盲管腐蚀穿孔失效。     

MDEA再生塔塔底重沸器管束腐蚀分析与对策

采用金相显微镜、XRD、SEM和EDS等观察分析手段对脱硫再生塔塔底重沸器管束的腐蚀原因进行了分析。结果表明:重沸器管束穿孔部位表面呈现大量蜂窝状腐蚀坑形貌,存在大量S、Cl等腐蚀元素,腐蚀产物主要为FeS₂、FeS的混合物。腐蚀失效主要是由于原料中的H₂S、CO₂以及Cl-等酸性介质构成RNH₂-H₂S-Cl-热稳定性盐及H₂O体系的腐蚀和气泡腐蚀所致。并针对失效原因,提出了改进措施和建议。     

克石化公司常减压装置E1001腐蚀失效分析

中石油克拉玛依石化分公司常减压蒸馏I套装置的常顶换热器管束自投用以来曾多次发生腐蚀泄漏。我们从失效管束材质的数据分析调查,找出失效管束发生腐蚀原因,并提出相关建议,避免类似失效事件的再次发生。     

塔底重沸器失效原因分析

某气体脱硫装置中再生塔塔底重沸器在生产过程中发生泄漏失效,严重影响了装置的正常生产。本文对该换热管束的失效原因进行分析,通过外观检测与计算分析,得出管束泄漏的主要原因是由于重沸器出口附近管束发生气蚀,管束振动加速了折流板处管束腐蚀。     

冷凝器管束腐蚀穿孔原因分析

采用宏观腐蚀形貌分析、化学成分分析、金相显微组织分析、SEM微观形貌分析和EDS成分分析等手段,对某冷凝器管束腐蚀穿孔进行失效分析.结果表明,壳程冷却水中添加二氧化氯是导致管束发生腐蚀穿孔的主要原因.     

南海某油田油管腐蚀失效原因分析

南海某油田油管多次发生腐蚀穿孔,本文通过失效部位宏观分析、微观分析、理化检验和腐蚀产物分析对腐蚀机理进行研究。结果表明,该油管物理化学性能均符合标准,腐蚀失效的主要原因是二氧化碳腐蚀,碳钢耐二氧化碳腐蚀差,建议更换含Cr管材。     

0Cr13Al不锈钢管束冲蚀原因分析及对策

阿尔及利亚某炼化工程一台凝析油/重柴油换热器抽芯检查过程中发现换热管束有明显冲刷腐蚀.发生腐蚀的部位正对重柴油入口,该处管束顶部有密集分布的冲蚀坑及麻点,底部蚀坑表面有油污及腐蚀产物附着.通过金相和扫描电镜观察、能谱分析及双环电化学动电位再活化等多种方法分析了冲刷腐蚀的成因和热处理对TP405管束材料耐晶间腐蚀性能的影响,对换热器壳程入口冲刷腐蚀预防措施和整改方案提出建议.     

重油加氢装置脱硫系统再生塔顶空冷器出口管束腐蚀穿孔原因分析

对失效的重油加氢装置脱硫系统再生塔顶空冷器出口 管束进行了外观检查，分别用X射线衍射技术和SEM分析了管束腐蚀产物的相组成、元素含量 与形貌.结果表明，腐蚀减薄穿孔原因是由高温下乙醇胺引起的碱腐蚀所致，硫化氢腐蚀也 起到了辅助作用.     

船用辅冷凝器B30合金管腐蚀失效分析

某船用辅冷凝器B30合金管发生了大面积早期失效。通过失效B30合金管的腐蚀形貌、腐蚀产物及极化曲线分析其失效原因。结果表明:B30合金管发生了选择性腐蚀,其内表面局部区域发生的严重腐蚀是由点蚀引起的脱镍腐蚀,点蚀坑内的酸化环境使脱镍腐蚀更加严重;由于铜的电位正于镍的,铜在晶粒边界附近发生回沉积。     

南酮苯空冷器管束腐蚀泄露失效分析

应用光学显微镜、显微硬度仪、扫描电镜、X射线衍射和EDS分析等技术对炼油厂南酮苯空冷器管束腐蚀泄露原因进行了分析.结果表明,空冷器管束在失效环境中发生了腐蚀减薄和穿孔泄漏的主要原因是电化学腐蚀、坑蚀、湍流腐蚀和冲蚀以及他们的交互作用引起的.并对此提出了防护措施.  管束;穿孔;电化学腐蚀;坑蚀;湍流腐蚀和冲蚀     

柴油加氢装置低分油换热器腐蚀泄漏分析

催焦化柴油加氢装置反应系统E-206低分油换热器管束发生腐蚀泄漏,其腐蚀产物能谱分析、X射线衍射分析结果表明,腐蚀产物主要为FeS,腐蚀类型为湿H_2S腐蚀。从影响管束腐蚀的工艺操作、管束设计及结垢、温度、材质等因素进行了分析,结果表明管束腐蚀泄漏的根本原因是防冲板设计存在缺陷,使低分油流动减缓,H_2S腐蚀介质在此处积聚、浓缩,导致防冲板处管束遭受严重的湿H_2S腐蚀而穿孔泄漏。此外,换热器壳程温度的大幅升高增加了低分油中H_2S腐蚀介质的反应活性,加速了腐蚀的发展。最后,针对该换热器管束的腐蚀原因,提出了改造防冲板结构的防护建议。     

船用锅炉过热管束异常破损分析

某型船用主锅炉过热器管束普遍存在短时间非正常破损现象.通过对该主锅炉过热器管束的勘查和腐蚀产物分析,认为破管的主要原因是管壁温度过高、过热蒸气中的氧和氯离子的协同作用结果.据此提出了改进措施和建议.     

核电站高温取样冷却器失效机理

采用化学分析、体视显微镜和SEM/EDS对核电机组泄漏的高温取样冷却器蛇形管材料的化学成分、腐蚀宏观和微观形貌进行了分析观察,结合冷却器的环境工况,提出了蛇形管腐蚀失效的机理。腐蚀产物的EDS能谱分析显示,蛇形管腐蚀失效部位有大量Fe、P和微量Na元素存在,说明蚀坑和穿孔是因为磷酸盐诱发的碱性腐蚀所致。蛇形管外壁局部过热,促进局部液体沸腾汽化,使得近壁处水中的磷酸盐和杂质含量达到饱和,从而以固相析出附着在管壁上。一方面,析出的磷酸盐与蛇形管表面氧化物发生磷酸盐反应;另一方面,介质的浓缩与沉积使传热恶化,导致磷酸盐隐藏和碱性腐蚀的发生,从而造成蛇形管形成蚀坑和穿孔。     

化学镀镍换热器管束腐蚀破裂失效分析

针对化学镀镍换热器管束腐蚀破裂进行分析,采用XRD物相分析、EDS成分分析、力学性能测试、金相显微组织分析、SEM微观形貌分析、电化学测试等手段,分析了管束破裂的原因。结果表明,管柬外表面镍磷镀层局部发生破坏后对碳钢管束基体的加速电偶腐蚀是管束发生破裂的主要原因。     

制氢装置6E-4换热器管束腐蚀原因分析

介绍了某石化公司制氢装置低变气换热器6E-4管束泄漏失效情况,通过分析确定管束泄漏是由于0Cr18Ni10Ti不锈钢的应力腐蚀破裂造成的。原因是壳程冷却水含氯离子,管束过热导致结垢严重,垢下腐蚀部位形成应力腐蚀裂纹源,垢下氯离子富集加速了换热管的应力腐蚀开裂。通过材质升级、水质控制和工艺技术改造等措施,确保了该换热器的长周期运行。