氯乙烯合成转化器渗漏原因分析及解决办法

氯乙烯合成转化器渗漏原因分析及解决办法一、转化器腐蚀渗漏原因的分析通过观察更换下来的转化器，发现腐蚀和渗漏部位多在管与管板的连接处，包括从胀接的管口起至管在管板厚度范围略长一些的地方。有些腐蚀点是在管外壁与管板孔之间的胀接区，或在管端焊缝及焊道热影响区内，有的部位已贯穿管壁。这些现象表明，造成转化器渗漏和腐蚀的主要原因有以下四点。１．因设备自身结构及水质问题而引起的转化器换热管的电化腐蚀从更换下来的换热管外壁可清楚地看到：（１）上液面处有一圈严重的腐蚀痕迹；（２）换热管下根部管板以上约５０ｍｍ处有一圈较严重的腐蚀痕迹；（３）换热管局部有一些蚀坑。由此判定，系统结构不合理是造成转化器出现漏蚀的主要原因。同时，还可从电化腐蚀的反应原理来分析腐蚀原因：（１）管间上液面处一圈蚀痕及管外壁蚀坑，主要是热水中溶解Ｏ的存在所致；（２）下根部腐蚀的原因主要为阴极过程所致。由于转化器自身结构的问题，进水口以下部分几乎成为不循环区域，水中的氢氧根离子便与铁离子充分结合，形成氢氧化亚铁，逐渐将换热管腐蚀。而出水口管以上部位存在汽相层和汽液交界区，氧气和水蒸汽便与钢管的铁反应而产生三氧化二铁，因此，管两端附近区域腐蚀速度较快且较严重。另外，换热管上、下两端换热效果较差，这两个区域内管壁温温度比其它部位高，从而增加了管端区域的热应力，致使因管的热应力而使胀管接头松动，使管内的ＨＣｌ气体渗漏到热水中与水生成盐酸，大部分集中到管底部，由于溶解Ｏ：、Ｈ的增多以及铁锈的沉积等，又加速了换热管的腐蚀。２．因转化前脱酸系统的分离效果不好而引起管板胀接处的腐蚀脱酸系统的分离效果主要取决于酸雾过滤器的使用周期和过滤面积。我厂在改造前使用的酸雾过滤器其过滤面积是６ｍ２，滤筒为钢衬胶骨架，外包浸硅油玻璃棉。过滤器为前两台并联后与后两台串联使用，钢壳夹套内通入一３５℃冷冻盐水循环冷却。因为浸硅油玻璃棉对大于２％的盐酸耐腐蚀性较差，使用一段时间后有机硅涂层便被侵蚀掉，凝结在纤维间的酸滴不易流下而被物料气流带走，使物料中含盐酸量为有效分离时的１０倍。大量酸雾被带入转化器容易产生两种情况：（１）酸雾在上管板面凝结成酸液，将上管板及换热管管头腐蚀出沟痕；（２）酸雾随物料气体向下移动时，使换热管内的触媒结垢，系统阻力明显增大，当触媒结垢较严重时酸雾滴便积存于此，腐蚀换热管内壁，列管很快被酸液蚀漏。３．因应力造成胀管接头松动而产生的泄漏（１）转化器为无补偿器的固定管板换热器。正常操作时，换热管内部温度１５０￣Ｃ左右，而壳层内热水温度只有９８℃左右，换热管受热膨胀，外壳体受拉。管及管头端存在由温差引起的热应力。由实际观测得知，新换的转化器在使用一周内胀管处有泄漏现象的较多。特别是装置频繁地开、停车，导致换热管胀接处渗漏增加。这主要是热应力引起换热管胀接处被拉松的原因；（２）由于使用新触媒，管内发生放热反应而温度过高，部分管间循环水流通不畅，使管间热水产生的蒸汽不能及时排出，造成壳层压力升高，也能使换热管与管板胀接处被拉脱而渗漏。４．因制造与检验的要求和措施不完备造成的蚀漏部分设备制造厂家的管孔加工精度不够，管的胀接程度达不到最佳，存在着未胀透的情况；而只要胀接处有极微小的渗漏，氯化氢物料气体与壳层水一接触立即形成盐酸，漏点被迅速腐蚀。少数换热管也有过胀的，过胀的管头不易贴紧管板，个别的甚至会被胀裂。这些都会产生漏点，造成转化器渗漏。二、防止转化器渗漏的措施１．改进转化器结构在热水的进、出水管处加导流套筒;所示，使转化器上、下管板处的换热管都有水循环减少热应力和水的不循环现象，并消除汽相层和汽液交界区，减少腐蚀。管与管板的连接采用有控制的胀焊结构。此结构既不同于单纯胀接或焊接，也不同于胀焊结构首先，把管板上的换热管孔倒角由１ｘ３０。改为２ｘ４５。，换热管由２０钢管改为耐热锅炉管，在胀焊前对两端进行５５０％：退火处理，以减少管头硬度，然采用可控制的液压胀接，不但未使用任何润滑剂且能保持换热管管头清洁、干燥。当全部胀接完打压合格后，用氩弧焊打底焊，使焊角高度为２ｍｍ然后再用手工电弧焊焊接，使焊角高度达６ｍｍ这种胀焊结构既保证了焊缝内部不产生任何气孔和夹渣，又保证了焊缝高度，既提高了换热管的抗拉伸强度，也增强了焊缝处的抗腐蚀性能。２．严格操作要求运行中的转化器要严格按工艺要求操作，及时排除上液层的蒸汽和混合的氧气等。随时测量循环热水中的ｐＨ值，适量加入ＮａＯＨ以保证ｐＨ值大于８，避免换热管的电化腐蚀。３．原料气进行脱水处理扩产改造时，将原来６ｍ２酸雾过滤器换成１９ｍ的过滤器，不但分离面积增加三倍，且物料气体的流速降低，分离效果提高，物料气体温度控制在－１４￣－１６℃间，脱酸效果相当好，几乎没有酸雾带入转化器内。问题涉及学术问题，没有敢怠慢，这篇是李占福，阎立君，左之平，滕云换于2003年7月发表《中国设备工程》题目就是《氯乙烯合成转化器腐蚀渗漏原因分析及解决办法》，希望可以帮到你。