双相不锈钢(2205)换热管短期泄漏失效原因分析与讨论

双相不锈钢被广泛应用于石化企业一些恶劣工况条件下,但某石化企业原油-常顶油气换热器经短期运行后,在换热器管板部位出现多个泄漏点。通过腐蚀形貌、金相、硬度等检测手段并结合换热管的腐蚀环境,综合分析了该换热管短期泄漏失效的原因,为后续双相不锈钢腐蚀与防护提供技术支持。     

缠绕管式换热器换热管泄漏失效分析

某石油化工厂对换热器管程进行打压试验时发现严重泄漏。采用化学成分分析、力学性能试验、金相检验、扫描电镜分析等方法,对换热器泄漏失效原因进行了分析。结果表明,管程、壳程介质中均含有S2-,Cl-,造成换热器下端管程内外壁的点腐蚀;同时,缠绕管在应力和腐蚀介质的共同作用下,从内壁向外发生应力腐蚀开裂,最终导致换热器腐蚀泄漏而失效。     

双相不锈钢2205换热器的焊接

在中油吉化炼油装置中,气提塔顶换热器是一项重要设备,它关系到整个系统的生产效率。以往,由于换热器的壳体采用了普通容器用钢20R钢、Q345（16Mn）管板＋20钢的列管制造,耐应力腐蚀和抗点蚀的性能较差,经常出现腐蚀泄漏,严重影响生产的正常进行。因此,将换热器的管板和换热管改用双相不锈钢2205制造。不仅改善了腐蚀泄漏现象,而且使该装置能保证常年正常运行。     

油浆蒸发器腐蚀泄漏分析

对催化裂化装置油浆蒸发器管束的腐蚀形貌进行了宏观检查,其具有典型的空泡腐蚀特征。采用光谱分析、扫描电镜分析、能谱分析及X射线衍射分析等方法分别对管束的化学成分、微观腐蚀形貌及腐蚀产物进行了分析,结果表明,换热器管束化学成分符合标准要求,管束腐蚀部位有大量的Fe元素和O元素,且腐蚀产物的主要物相为Fe_2O_3。从溶解氧、催化剂、换热管结构及空泡腐蚀等影响因素对管束的腐蚀泄漏原因进行了分析,认为换热器管束表面的腐蚀为空泡腐蚀,而导致空泡腐蚀的主要原因是换热管表面凹凸不平的螺纹结构,为避免管束表面发生空泡腐蚀,建议将螺纹管更换为光管。此外,壳程无盐水中溶解氧的电化学腐蚀对空泡腐蚀的发展起到了积极的促进作用,在两者的重复交替循环作用下管束发生了腐蚀穿孔泄漏。     

乙二醛换热器换热管断裂原因分析

对某硫酸厂乙二醛换热器换热管断裂原因进行了分析，表明换热管的失效是热应力导致的热疲劳破坏，氯离子引起的应力腐蚀加速了换热管的开裂泄漏；气体分布器结构不合理是导致热应力的主要原因，而频繁的开停车加速了换热管的低周疲劳开裂。建议改进结构，保障膨胀节能够起到协调变形，降低热应力的作用。     

炼油厂重催装置分馏塔顶换热器管束的腐蚀失效分析

某炼油厂重催装置分馏塔顶换热器管束在使用18个月后发生了腐蚀失效,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等对失效原因进行了分析。结果表明:换热管外表面发生了严重的点蚀,最大腐蚀坑深度为0.98 mm,达到了管壁厚度的40.3%;换热管外表面的腐蚀产物主要有α-FeO(OH)、Fe2O3、Fe3O4、FeS和FeCl2;换热管外表面所处介质环境中的腐蚀性离子(Cl-和S2-)含量很高,这是导致换热器管束腐蚀失效的主要原因。     

余热回收器换热管与管板连接处泄漏失效分析

某公司余热回收器短期运行后发生泄漏。采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析等方法,对换热管泄漏失效原因进行分析。同时结合有限元法对管板进行应力分析。结果表明,泄漏系由管板和换热管焊缝处发生应力腐蚀开裂所致,焊接缺陷诱导并加速了应力腐蚀,管板与换热管连接处应力过大是引起失效的根本原因。     

蒸汽发生换热器泄漏原因分析及防止

为研究某石化公司换热装置蒸汽发生器出现的泄漏原因,利用SEM,EDS等方法对裂纹形态进行显微分析,同时进行数值模拟分析,查明失效原因,提出针对性预防措施。分析检测结果表明,失效原因主要为管子与管孔缝隙中存在高浓度溶液,导致的管子碱性破裂,在开裂处又形成硫化氢应力腐蚀,腐蚀过程加剧造成换热器泄漏。     

煤柴油加氢装置热高分系统腐蚀机理与失效分析

以某石化企业煤柴油加氢装置换热器腐蚀失效为研究对象,采用PENG-ROB物性方法构建腐蚀失效预测模型,通过分析系统内铵盐结晶温度、腐蚀介质含量、液态水含量等分布规律,明确了该系统内主要是以NH 4Cl结晶沉积堵塞为主的失效模式。此外,研究结果表明,该系统内无NH 4HS结晶风险,管、壳程NH 4Cl结晶温度分别为164~170℃,161~171℃,温度段位置位于E104换热器尾端出口以后的低温区。由液态水含量可知,该温度下换热器无充足液态水溶解NH 4Cl,极易发生NH 4Cl堵塞、穿孔、泄漏等问题。结合对E104内部温度分布预测以及现场垢物化验,得知热高分系统内存在NH 4Cl结晶沉积问题,其位于管束出口端向内3.94 m区域,与模拟分析结果相吻合,验证了预测方法的准确性。该研究成果可为加氢反应流出物换热系统的抗腐蚀优化设计提供理论支撑。     

S31803双相不锈钢换热器管束腐蚀穿孔的原因

某化工厂S31803双相不锈钢换热器管在投入使用14个月后发生腐蚀穿孔。利用化学成分和物相分析、显微组织和微观形貌观察、硬度测试、微区成分测定等方法分析了其腐蚀穿孔的原因。结果表明:钢管在冷拔成形过程中析出富铬σ相,导致周围贫铬而降低了钢管的耐腐蚀性能;在壳程工艺气中的H+2S、NH_4~+等介质的腐蚀作用下,钢管外壁发生腐蚀减薄甚至穿孔,管程循环水通过穿孔进入壳程,在钢管外表面沉积疏松结构的CaCO_3,造成腐蚀介质富集,从而加速并形成全面腐蚀。     

煤制烯烃净化工段低压蒸汽过热器Ⅰ换热管泄漏原因分析及处理措施

某公司煤制烯烃净化工段1146E106/206低压蒸汽过热器Ⅰ换热管发生泄漏,通过对换热器进行解体检查,对损伤的换热管进行采样,采取宏观检验、化学成分分析、测厚分析、微观形貌检验、金相组织检验等检验分析,找出了管束泄漏的原因,主要是应力腐蚀导致的开裂。本文针对泄漏原因,提出了换热管材质升级、操作优化等办法。     

基于流场仿真分析的折流杆换热器振动原因分析

针对折流杆列管式换热器在较大流量或高流速场合下换热管振动损坏现象,从某一电厂使用折流杆换热器进行工业水冷却发生换热管振动损伤的工程案例出发,运用物理模型进行流场仿真分析及按GB151进行数值计算,分析折流杆换热器发生振动破坏的原因。得出在换热器壳程流体出入口处部分区域存在流体横向冲刷换热管引发流致振动导致振动超标的结论,分析与换热器实际涡流探伤结果一致。     

大型立式换热器的制造

立式重整换热器是重整加氢联合装置中不可缺少的热交换设备。我公司在制造立式换热器的实践中 ,积累了丰富的制造经验 ,由于立式换热器结构复杂、制造难度大 ,现将主要部件的制造过程介绍如下 (结构简图见图 1)。　　该立式换热器是服役于 6 0万吨 /年连续重整装置。设计压力 :管程 0 71ＭＰａ、壳程 0 5ＭＰａ ;设计温度 :管程 4 93～ 2 88℃ ,壳程 549～ 2 88℃ ;操作介质管、壳程均为油气 氢气 ;设备规格为 2 10 0 / 190 5× 2 980 2 ;换热面积 :3952ｍ2 ;设备总重 :11184 7ｋｇ。由于立式换热器结构复杂 ,材料特殊 ,并对管板折流板…     

一分加热器早期泄漏原因分析

通过对失效换热器现场调查，换热管试样的化学成分、金相组织、测厚、垢层化学成分的分布形状等分析，结合内窥镜对换热器内部形态的表面状况的检查结果及泄漏管的堵漏焊缝形态等的研究，分析了换热管减薄、炸裂、变扁、泄漏的原因及防止发生上述事故的操作要求，并进一步对结构进行了改进。     

脱气冷凝器E6204换热管泄漏原因分析

脱气冷凝器是某TDI公司光化界区重要的换热器之一，2001年连续发生两次大面积泄漏。同年12月更换新换热器，对脱气冷凝器取样，做宏观和微观的断口分析，结合工艺环境的实际情况，综合分析泄漏的原因，认为是壳程氯离子造成的应力腐蚀破坏，为TDI装置设备的安全长周期使用提供了科学的理论依据。     

炼油厂电脱盐换热器腐蚀失效分析

通过对某炼厂焦化装置电脱盐换热器的腐蚀形貌检测、腐蚀产物化学成分分析、电脱盐水质分析,结合生产工艺对换热器的腐蚀原因进行了探讨.结果表明:壳程腐蚀是由于新鲜水中含有的钙、钡及泥沙聚集在换热器壳程表面而导致垢下腐蚀和小阳极-大阴极电化学腐蚀;管程腐蚀是由于电脱盐水的pH值过低造成的析氢电化学腐蚀.     

合成塔内部换热器失效原因分析

对合成塔内部换热器换热管失效原因进行了分析，认为主要是由于渗氮腐蚀造成的。更新时将换热管材质改为SA213－TP321。     

加氢高压换热器失效原因分析及处理措施

加氢车间70万吨/年柴油加氢精制装置反应产物/低分油换热器E-102在2018年先后发生三次泄漏,本文通过换热器热管泄漏现象、现场检查情况分析管束泄漏原因,初步判断为制造缺陷、工艺操作导致热管破裂或穿孔。装置维持运行至2019年5月22日完成E-102整体更换,原设备拆除、拉回厂家解体分析,根据换热管金相组织和硬度检测结果判断E102的泄漏原因为换热管断裂处组织异常,硬度较硬且分布不均匀,断裂处先出现小裂纹,后在外力作用下扩展脆性断裂,并最终得出E102泄漏是由换热器管束质量问题引起的结论。     

烟气余热回收器管束连接泄漏失效分析

某公司的废热锅炉烟气余热回收器在使用过程中管板与管束连接处发生漏水,为了确定漏水的原因,以便采取有效对策,对余热回收器失效原因进行分析。首先通过Ansys仿真软件计算了余热回收器在工作工况下应力水平,得到应力最大点位于管板处,并且管板和换热管连接处应力值较大。而后对管束泄漏取样部位进行宏观腐蚀形态分析、金相微观组织分析、显微硬度测试、腐蚀微观形貌扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)分析及腐蚀产物EDS(Energy Dispersive X-Ray spectroscopy)微区成分分析。结果表明,该换热器在高温下管束和管板的缝隙处发生碱浓缩,并且该处存在焊接裂纹,最终导致管板和管束焊缝处发生碱应力腐蚀开裂。     

换热器泄漏的修复

1　前言我厂为某厂维修的一台固定管板式铜管换热器 ,根据对方提供的资料 ,该换热器的壳程压力为1 1ＭＰａ ,管程压力为 1 5ＭＰａ ,换热管材质为ＴＰ2 Ｙ(磷脱氧铜 ) ,规格为 19× 2ｍｍ ,管板的材质为16ＭｎＲ ,厚度为 50ｍｍ ,其余部份均采用碳钢制作 ,如图 1所示。该换热管的管板与换热管之间采用胀接的联接方式。经检测发现管束多处泄漏。图 1　换热器示意图1　管板 ;2　折流板 ;3　换热管 ;4　定距管 ;5　拉杆　　 2　泄漏原因分析该换热器管束产生泄漏的原因主要有 :( 1)管板区域介质循环不良 ,易结垢 ,从而使受热面传热性能下降…