08Cr2AlMo钢制管壳式换热器制造技术探讨

上海材料研究所、上海炼油厂和江苏兴澄集团联合研制开发的08Cr2AlMo钢无缝钢管,具有较高的抗H2S-H2O,H2S-HCl-H2O系应力腐蚀的能力,并具有抗高温硫腐蚀和耐稀有机酸腐蚀的能力.近年来,江苏张家港市中圣江南化工机械有限公司,采用08Cr2AlMo无缝钢管与16Mn(锻件)管板+堆焊层搭配,制作了几十台管壳式换热器用于石化企业,收到了较好的效果,并积累了不少此类换热器的制造经验.     

碘量法测定丙烯环氧化产物中双氧水质量分数的研究

模拟H2O2氧化丙烯的环氧化产物，利用正交实验方法得到了测定H2O2质量分数的最佳滴定条件。结果表明，滴定时被测样品质量对测定结果的影响很显著，KI和H2SO4。溶液的加入量的影响显著。当被测丙烯环氧化产物中H2O2的质量分数为0．5％～3．3％时，其最小的滴定样品质量，w由式m=0．170。（x代表被测环氧化产物中H2O2的质量分数）估计，且在滴定过程中KI和H2SO4溶液的加入量分别在3～8ml和2～7ml范围时，测定结果与真实值相吻合。在丙烯环氧化产物中H2O2质量分数相对较低（〈0．5％）时，应控制KI和H2SO4溶液的加入量不能超过8ml和7ml，而在H2O2质量分数相对较高（〉3．3％）时．应控制KI和H2SO4溶液的加入量不能低于3ml和2ml。该规律在后来的实验中得到了验证。     

Fenton试剂处理皂化废水

采用Fenton试剂对环氧丙烷皂化废水进行催化氧化处理,分别考察了溶液pH、催化剂FeSO4·7H2O用量、过氧化氢用量及过氧化氢投加次数对环氧丙烷皂化废水处理效果的影响.结果表明,当溶液pH为4.5,H2O2(30%)用量为10 mL,H2O2投加3次,反应4 h,FeSO4·7H2O用量0.45 g时,废水处理效果...     

分馏塔顶循环油换热器管束失效原因分析

文章对催化裂化装置分馏塔顶循环油换热器管束腐蚀穿孔原因进行了详细分析，指出换热器管外壁的腐蚀主要是H2S-HCl-NH3-H2O型的全面腐蚀，管内壁主要是氯离子及氧的去极化引起的点蚀。腐蚀穿孔是由管外壁开始，并向管内壁发展，而管内壁的点蚀则加速了换热器管束的腐蚀穿孔。通过对换热器管束进行消除应力处理、采用相关“工艺防腐蚀”措施以及选用合适的耐蚀材料使腐蚀问题得到解决。     

乙烯装置粗苯反应换热器腐蚀失效检测分析

乙烯装置TS-212粗苯反应换热器发生腐蚀失效泄漏，通过采取X射线衍射、能谱分析和扫描电镜检测等手段，全面地对换热器管束进行了失效鉴定分析，指出了TS-212发生腐蚀的主要原因是由于CO2＋H2O腐蚀体系所引起的，而系统中存在氧气更加剧了这种腐蚀。其次是CO2腐蚀速率受CO2的分压、流速、温度、保护膜和溶液成分等诸多因素的影响，尤其是壳程的空泡腐蚀产生的冲刷和冲击作用也加剧了腐蚀。并提出了一系列的防治措施。     

非贵金属氧化物助燃剂的氧化性能受氢还原预处理的影响

对CuO-CoO/AIO3和CuO-Ce2O3/AIO3助燃剂受H2还原时间、还原H2含量，以及多次还原－氧化循环处理后对CO氧化活性的影响在实验室进行了研究。试验结果表明，CuO-CoO/AI2O3和CuO-Ce2O3/AI2O3助燃剂经H2还原处理后，在400－500℃反应温度时，CO氧化活性增加，并且，CO氧化活性随着还原氧次数的增加而增加。此外H2还原处理能够使硫中毒后的CuO-CoO/AI2O3助燃剂的CO氧化活性得到适当恢复。     

化学链燃烧中H2S与CuFe2O4载氧体的反应机理

基于密度泛函理论和周期性结构模型,在分子水平上研究了化学链燃烧中H2S与CuFe2O4载氧体表面相互作用的微观反应机理。结果表明,H2S分子解离的SH、S和H基团倾向于吸附在O.1原子顶位上。H2S分子在CuFe2O4载氧体表面发生的反应主要包括3个步骤：H2S分子吸附、H2S脱氢和H2O分子形成。首先H2S吸附在CuFe2O4载氧体表面进而发生两步脱氢反应,随着反应的进行,产生的H2O分子从载氧体表面脱附,CuFe2O4载氧体表面的S基团发生迁移并填入氧空位形成硫化表面。其中H2O分子的形成需克服135.57 kJ/mol的反应能垒,为速控步骤。围绕Cu原子进行的反应路径是H2S与CuFe2O4载氧体表面反应的主要路径,与实验结果吻合。     

常顶换热器腐蚀原因分析

中国石化股份有限公司洛阳分公司常压塔顶换热器H1001管束的材质为316L奥氏体不锈钢,运行一个周期后腐蚀泄漏严重,被迫更换。分析认为,管束泄漏是由于H2S—HCl-H2O腐蚀环境引起的电化学腐蚀、冲蚀和停工时连多硫酸引起的应力腐蚀开裂。强化“一脱二注”工艺防腐蚀措施、改变换热工艺设计、选用09Gr2AlMoRE钢或2205双相钢以及严格执行停工检修规程等措施可延长换热器使用寿命。     

高含硫渣油除硫效果研究

在超声波连续作用下，用H2O2-冰醋酸氧化体系对渣油进行除硫，并加入铁粉作为催化剂来促进除硫效果。渣油中的含硫化合物被氧化成砜和亚砜，用DMF为萃取剂萃取砜和亚砜。结果表明，实验最适宜温度60℃；H2O2-冰醋酸氧化体系为每100g渣油体积的35％时，用22．3mL的H2O2量处理效果为最佳；铁粉适合质量应为H2O2的1／5，渣油的除硫率为96．45％，可以达到世界燃料规范Ⅲ的质量标准，油品的回收率为91．28％。     

脱水塔进料换热器的腐蚀机理与防护措施

通过对大庆石化公司炼油厂催化重整装置脱水塔进料换热器腐蚀泄漏原因的分析和验证,确认了该换热器的泄漏是由于H2S+HCl+NH3+H2O体系腐蚀及铵盐腐蚀综合作用所致,实施了针对换热器和预加氢段设备的防腐措施,收到良好效果。     

含醇污水处理装置冷换设备防腐及修复技术

针对因气田污水中大量的Ca2+、Mg2+、Fe2+、HCO3-等离子及一定量的SO42-和溶解的CO2、H2S气体造成甲醇回收装置塔底水热交换器、原料水热交换器等管束内外表面结垢、管束腐蚀穿孔、管束与管板焊接密封面渗漏等问题,对新热交换器管束进行TH-901涂层防腐处理,对已发生渗漏的热交换器管束进行部分或全部更换时也采用TH-901涂层进行防腐处理,取得了较好的效果。     

大型换热器管与管板连接工艺的优化

结合现场施工实践，分析了大型换热器(横管式煤气冷却器，外形为长方形)的结构特点、焊接缺陷与产生原因．以及制造中关键环节应采取的主要工艺及优化技术措施。制作的主要技术问题是换热管与管板的连接，应尽量避免和减少换热管与管板的焊接应力与变形，并保证其牢固严密，达到规定的要求范围。据实测，管板的内凹、外凸偏差未超过0～2mm，对角线尺寸偏差小于或等于5mm，完全符合制造要求。     

常顶换热器腐蚀失效分析及对策

采用光谱法、光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等手段对某炼油厂蒸馏装置的常顶换热器进行了腐蚀失效分析,分析表明,换热器的成分及组织均符合设计要求,失效的主要原因是由于换热器处于H2S—H2O-HCl腐蚀环境,发生了腐蚀。因此,根据常顶低温部位的腐蚀介质和腐蚀机理,应加强“一脱三注”管理,采取换热器管束材料升级及表面处理等工艺防腐蚀和材料防腐蚀措施,控制并降低系统腐蚀。     

板壳式换热器在燕山石化重整装置中的应用

介绍了反应进出料板壳式换热器在燕山石化重整装置中的应用情况,并与管壳式换热器进行了对比。     

加氢换热器堆焊试板表层出现裂纹原因分析与处理

对基材为15CrMo的加氢换热器，在利用焊条电弧焊堆焊试板进行焊接工艺评定时表层出现裂纹，分析了试板表层产生开裂的原因，提出了处理措施。     

TC2钛合金换热管与管板焊接工艺研究

阐述了某耐腐蚀换热器用TC2钛合金换热管与管板的焊接结构及该产品对焊接质量的技术要求,分析了TC2钛合金的可焊性及可能出现的焊接缺陷,提出了防止钛合金焊接缺陷产生的途径和预防措施,对钛合金焊前准备、清理要求、焊接过程等各阶段进行了质量控制,并制定了相应的焊接工艺参数,对焊后结果进行检验。试验和生产结果表明,所采用的技术途径和预防措施完全适合于TC2钛合金换热管和管板焊接的批量生产,已经投入某生产厂家进行应用。     

大型轧制焊接板壳式换热器的研制

新研制的大型轧制焊接板壳式换热器集板式换热器和管壳式换热器的优点于一体 ,既保留了前者高效传热的特点 ,又继承了后者压力壳承压能力高和密封性好的长处 ,增强了对炼油工艺的适用性。这种板壳式换热器的结构研究主要针对板程和壳程的结构形式 ,管板的分析计算以及板束与壳体热膨胀差的平衡。较长板片的连续压制成型和薄板片间的焊接是制造该换热器的关键技术。这种换热器比立管式换热器的传热效率高 2～ 4倍 ,占地面积减少 50 %以上 ,每年节省加热炉燃油费、电费等约 35万元 ,操作费约 76万元     

换热器系统的能质传递有效度

基于热力学能质传递理论定义并导出了换热器系统的能质传递有效度计算公式,系统地讨论了传热单元数、冷热流体热容量流率比以及单台换热器的流型对换热器系统能质传递有效度的影响,比较了换热器系统的能质传递有效度与换热器系统的传热有效度。结果表明,对于由多台结构和流型相同的换热器串一并联组合而成的换热系统,当其中的每台换热器为逆流布置时其热力学性能最佳;在相同的情况下,换热器系统的传热有效度总是大于换热器系统的能质传递有效度,且换热器系统的能质传递有效度和换热器系统的传热有效度以及两者之间的差值随传热单元数、冷热流体热容量流率比以及单台换热器的流型的变化呈现不同的规律。     

基于Fluent的夹套式热管热交换器的数值模拟

将数值模拟计算方法和Fluent软件相结合,对夹套式热管进行三维数值模拟,研究了热管热交换器在余热回收系统中的特点和作用。根据夹套式热管热交换器结构特点及传热特征,建立了夹套式热管热交换器流动与传热的三维物理模型,采用非结构化网格划分,选用k-ε湍流模型和耦合传热法,研究了夹套式热管热交换器壳程温度场分布。结果显示,夹套式热管内沿工质流动方向温度层次明显,壳程靠近热管的部位温度梯度大。     

加氢换热器角焊缝密封接头焊缝结构优化

利用有限元软件ABAQUS,针对加氢高压换热器焊接密封结构的焊接残余应力开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序,讨论焊缝角度及焊缝尺寸对焊接残余应力的影响,得到了加氢高压换热器焊接密封结构温度场、应力场分布情况以及最大焊接残余应力的位置及大小,为预防加氢高压换热器焊接密封结构的失效提供参考。