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PTA装置溶剂脱水塔再沸器换热管腐蚀穿孔失效分析_蒋维宏

PTA装置溶剂脱水塔再沸器换热管腐蚀穿孔失效分析_蒋维宏
PTA装置溶剂脱水塔再沸器换热管腐蚀穿孔失效分析_蒋维宏

酸碱废气处理塔

酸碱废气处理塔说明书 酸碱废气处理(喷淋塔)流程简介: 酸碱废气处理塔分单塔体与双塔体。采用圆形塔体,具体由贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、出风锥帽、观检孔等组成。 酸碱废气处理(喷淋塔)得工作原理: 我司得酸碱废气处理(喷淋塔)主要得运作方式就是不断酸雾废气由风管引入净化塔,经过填料层,废气与氢氧化钠吸收液进行气液两相充分接触吸收中与反应,酸雾废气经过净化后,再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下,最后回流至塔底循环使用。净化后得酸雾废气达到山西省地方排放标准得排放要求,低于国家排放标准。 以下就是废气处理得得工程得工艺流程: 排除得酸雾废气→进入风管→经过酸碱废气处理塔→风机→风管→达标排放。 我公司得酸碱废气处理塔(喷淋塔)具有以下特点: 1、采用填料塔对废气进行净化,适合于连续与间歇排放废气得治理; 2、工艺简单,管理、操作及维修相当方便简洁,不会对车间得生产造成任何影响; 3、适用范围广,可同时净化多种污染物; 4压降较低,操作弹性大,且具有很好得除雾性能; 5、塔体可根据实际情况采用FRP/PP/PVC

等材料制作; 6、填料采用高效、低阻得鲍尔环,可彻底地去除气体中得异味、有害物质等。7、我公司得废气处理塔采用五重废气吸附过滤净化系统,工业废气处理设计周密、层层净化过滤废气,效果较好,去除率可高达99%以上。适用范围:广泛应用于化工、电子、冶金、电镀、纺织(化纤)、食品、机械制造等行业过程中排放得酸、碱性废气得净化处理。如调味食品、制酸、酸洗、电镀、电解、蓄电池等。 8.我公司得废气处理塔气速高,处理能力大,塔得重量轻,汽液分布比较均匀,不易被固体及黏性物料堵塞。特别就是由于塔内湍动强烈,故质量及能量传递得以强化,因而能够较大地缩小塔径,降低塔高。该塔处理风量较大,空塔气速1.5~6.0m/s,喷淋密度20~110m3/(m 2·h),压力损失1 500~3 800Pa,喷淋塔得除雾装置采用旋流板

化工换热器的常见腐蚀现象及防腐措施

化工换热器的常见腐蚀现象及防腐措施 摘要:如何采取合理的措施来减缓甚至消除金属设备的腐蚀是一个永恒的科研课题。换热器的腐蚀问题一直是石化企业面临的棘手问题,探究腐蚀机理以及提出切实可行的防腐蚀办法一直是值得研究的课题。本文介绍了化工换热器的常见腐蚀现象,并提出了针对性强的防腐措施,同时,也为国内外石化行业参考借鉴。 关键词:换热器;腐蚀;防腐 1 概述 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体或将冷流 体的热量传递给热流体的的设备,又称热交换器。管式换热器由于技术成熟、维修方便,因而在石油化工、钢铁、纺织、化纤、制药等各行各业中应用十分广泛。换热器由于在各行各业应用的普及性,因而出现维修的概率也越来越广泛,特别是由于换热介质的物理、化学不同,导致换热器的损坏形式也不同,而据全世界的报导所知,换热器的损坏90%是由于腐蚀而引起的,因此换热器的腐蚀问题一直是石化企业面临的棘手问题。 随着工业的迅速发展,腐蚀问题越来越严重,在各个领域,包括炼油厂化工厂等企业均见报道。从日常生活到工农

业生产,凡是使用材料的地方都存在腐蚀问题,对国计民生的危害十分严重,据不完全统计,全世界每年因腐蚀报废和损耗的钢铁约为2亿多吨,约占当年钢产量的10%-20%,目前我国的钢铁产量己高达数亿吨,但其中却有30%由于腐蚀而白白损失掉了。据此测算,我国每年因钢铁腐蚀损失约有2700多亿元人民币,远远大于自然灾害和各类事故损失的总和。国家科技部门、各工厂对这个问题也越来越重视。对于化工企业,腐蚀造成的危害更大,不仅在于金属资源受到损失,还在于正常的生产受到影响,因腐蚀造成的设备事故对于职工人身安全也会带来严重的威胁。由于腐蚀问题越来越受到重视,因此对于腐蚀的研究也越来越多。 2 化工换热器的常见腐蚀现象 引起换热器腐蚀的原因是多方面的,主要有换热器表面的腐蚀磨损、沉积物引起的电化学腐蚀、换热管水侧的腐蚀等,下面就几个主要方面加以说明。 2.1 换热器表面的腐蚀磨损 磨损腐蚀是高速流体对金属表面已经生成的腐蚀产物的机械冲刷作用和新裸露金属表面的腐蚀作用的综合。 2.2 沉积物引起的电化学腐蚀 当介质流动不均或滞留时很容易在换热管表面形成沉积物,由于沉积物是不连续不牢固且不均匀的,在某些部位形成了裂缝和间隙,由于缝内外氧的差异而形成了电化学腐

换热器的防腐蚀措施标准版本

文件编号:RHD-QB-K5840 (解决方案范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 换热器的防腐蚀措施标 准版本

换热器的防腐蚀措施标准版本 操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 1.采用能耐介质腐蚀的金属和非金属材料 2.采取有效的防腐蚀措施 (1)防腐涂层 在换热器与腐蚀介质接触表面,覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层,涂层要有较好的耐蚀性、防渗性和较好的附着力和柔韧性。对水冷系统,管内清洗干净后进行预膜处理。

(2)金属保护层 常用方法有衬里、复合板(管)、金属喷涂、金属堆焊等。 (3)电化学保护 阴极保护因费用太高,一般不用。阳极保护是接以外用电源的阳极保护换热器,金属表面生成钝化膜而得到保护。 (4)防应力腐蚀措施 ①胀接结构,其胀管率越大,残余应力越大,则在腐蚀介质中其电极电位越高,腐蚀倾向越大。在同

一种腐蚀介质中,与焊接结构相比较,胀接结构,特别当胀接时胀管率较大时,更容易产生应力腐蚀,因而在保证胀接强度及密封性的条件下,胀接压力不宜过高以控制胀接后残余应力的大小,减小产生应力腐蚀的可能性。必要时可改变换热管与管板的连接形式,如用强度焊加轻微贴胀的结构代替原先的胀接结构,这种结构既减小了结构的残余应力,又能防止只焊接而产生缝隙腐蚀的可能,通过改变换热管与管板的连接形式来减小结构的残余应力,对预防换热器的应力腐蚀破裂是有效、可行的。 ②胀管深度应达管板底部,以消除全部缝隙。 ③在强应力腐蚀介质下的换热器,应对管板进行消除应力处理。

换热器局部腐蚀原因分析

换热器局部腐蚀泄漏原因分析及预防措施 陶志远 (山东华鲁恒升化工股份有限公司山东德州253000) 【摘要】对一台换热器换热管泄漏原因进行分析,并研究预防换热管泄漏措施,提高换热器运行周期,保证装置稳定运行。 【关键词】换热器泄漏局部腐蚀蒸汽加热 在化工生产中,由于工艺的需要,在流程中往往存在着各种不同的换热过程,换热器就是用来进行此项热传递过程的设备,它可以使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体,以满足工艺的需要。换热器的稳定运行在工艺生产中起着相当重要的作用,一旦泄漏会严重影响工艺,造成两种流体混合,导致不安全因素的产生。 某公司甲醇装置中有一换热器为该装置关键设备,该换热器在投用一年后发生泄漏。 1设备技术参数 设备技术参数及操作数据见表1 筒体材质为16MnR(热轧状态),规格为∮1500mm*14mm,总高8152mm。管板材质为16Mn。厚度88mm,锻件。换热管材质为10#钢,规格∮25mm*2.5mm,退火状态。折流板5件,厚度16mm,材质Q235-A.换热面积:669m2。 表1 2泄漏情况 该换热器于2004年投入运行,2006年7月系统停车时发现泄露。打压试漏时发现有34根换热管泄露。其中有10根比较严重。由于当时生产任务较紧,该换热器堵漏完毕后,投入运行,没有做深入的分析。 堵漏完毕后的换热器投入运行3个月后又发现泄露,再次拆开检查维修。在这次检查时,发现有的换热管在距上管板90毫米处有断开,随即技术人员仔细检查。用焊条在换热器上管板上探测换热管内壁,发现大部分换热管在距管板90毫米处用焊条滑动时内壁不光滑。于是技术人员决定将换热管抽出一根检查。换热管抽出后,将怀疑有缺陷的部位刨开,发现该处有一不规则的环状凹坑(见图1),换热管内表面其他部位良好,这说明其他换热管也存在环状凹坑。通过查看设备制造图纸,换热器管板厚度为80毫米,凹坑距管板大约10毫米。

换热器的腐蚀分析正式样本

文件编号:TP-AR-L2856 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 换热器的腐蚀分析正式 样本

换热器的腐蚀分析正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 (1)管子本身材料缺陷在腐蚀介质和高温条件 下,发生全面腐蚀和局部腐蚀;管内异物堆积产生点 腐蚀。 (2)管子与管板的接口采用强度焊、强度胀因苛 刻工况下产生胀力松弛而形成缝隙或应力,缝隙内介 质浓度高于壳程侧介质浓度,产生缝隙腐蚀;已胀段 和未胀管间过渡区,管子内外壁存在较大拉应力,易 产生应力腐蚀破裂;管子与折流板处产生局部应力集 中,加之间隙存在,腐蚀介质浓聚,其结合部位易产 生应力腐蚀。

(3)壳体焊缝及热影响区在高温、腐蚀介质环境下,焊接质量不好更易发生腐蚀。 (4)壳体与折流板材质的电解电位不同,折流板材质的电位高于壳体,壳侧介质为电解质,壳体内壁因此受电化学腐蚀。 (5)大多数换热器失效都发生在管子与管板的连接处。连接接头处的失效可能造成产品不合格及减产、环境污染乃至引发火灾或爆炸,造成装置被迫停产。近年来,管壳式换热器在腐蚀性介质作用下产生的低应力破坏,引起了国内外/‘大学者及工程人员的极大关注,它的严重性正是由于破坏发生在远低于材料屈服点应力的状态下,应力腐蚀裂纹就是低应力

溶 剂 干 燥 方 法

溶剂干燥方法 一些溶剂因为种种原因总是含有杂质,这些杂质如果对溶剂的使用目的没有什么影响的话,可直接使用。可是在进行化学实验和进行一些特殊的化学反应时,必须将杂质除去。虽然除去全部杂质是有困难的,但至少应该将杂质减少到对使用目的没有防碍的限度。除去杂质的操作称为溶剂的精制,故溶剂的精制几乎都要进行脱水,其次再除去其他的杂质。 1溶剂的脱水干燥: 溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造,处理或者由于副反应时作为副产物带入的,其次在保存的过程中吸潮也会混入水分。水的存在不仅对许多化学反应,就是对重结晶,萃取,洗涤等一系列的化学实验操作都会带来不良的影响。因此溶剂的脱水和干燥在化学实验中是很重要的,又是经常进行的操作步骤。尽管在除去溶剂中的其他杂质时有时往往加入水分,但在最好还是要进行脱水,干燥。精制后充分干燥的溶剂在保存过程中往往还必须加入适当的干燥剂,以防止溶剂吸潮。溶剂脱水的方法有下列几种: (1)干燥剂脱水 这是液体溶剂在常温下脱水干燥最常用使用的方法。干燥剂有固体,液体和气体,分为酸性物质,碱性物质,中性物质以及金属和金属氢化物。干燥剂的性质各有不同,在使用时要充分考虑干燥剂的特性和干燥剂的性质,才能有效达到干燥的目的。 在选择干燥剂时首先要确保进行干燥的物质与干燥剂不发生任何反应;干燥剂兼做催化剂时,应不使溶剂发生发生分解,聚合,并且干燥剂与溶剂之间不形成加合物。此外,还要考虑倒干燥速度,干燥效果和干燥剂的吸水量。在具体使用时,酸性物质的干燥最好选用酸性物质干燥剂,碱性物质的干燥用碱性干燥剂,中性物质的干燥用中性干燥剂。溶剂中有大量水存在的,应避免选用与水接触着火(如金属钠等)或者发热猛烈的干燥剂,可以先选用氯化钙一类缓和的干燥剂进行干燥脱水,使水分减少后再使用金属钠干燥。加入干燥剂后应搅拌,放置一夜。温度可以根据干燥剂的性质,对干燥速度的影响加以考虑。干燥剂的用量应稍有过剩。在水分多的情况下,干燥剂因吸水吸收水分发生部分或全部溶解生成液状或泥状分为两层,此时应进行分离并加入新的干燥剂。溶剂与干燥剂的分离一般采用倾析法,将残留物进行过滤,但过滤时间太长或周围的湿度过大会再次吸湿而使水分混入,因此,有时可采用与大气隔绝的特殊的过滤装置。有的干燥剂操作危险时,可在安全箱内进行。安全箱在置有干燥剂,使箱内充分干燥(我知道是无水五氧化二磷),或吹入干燥空气或氮气。使用分子筛或活性氧化铝等干燥剂时应添在玻璃管内,溶剂自上向下流动进行脱水,不与外界接触效果较好。大多数溶剂都可以用这种脱水方法,而且干燥剂还可以回收使用。 常用的干燥剂有: ①金属,金属氢化物 Al,Ca,Mg:常用于醇类溶剂的干燥 Na,K:适用于烃,醚,环己胺,液氨等溶剂的干燥。注意用于卤代烃时有爆炸危险,绝对不能使用。也不能用于干燥甲醇,酯,酸,酮,醛与某些胺等。醇中含有微量的水分可加入少量金属钠直接蒸馏。 CaH:一克氢化钙定量与0.85克水反应,因此比碱金属,五氧化二磷干燥效果好。适用于烃,卤代烃,醇,胺,醚等,特别是四氢呋喃等环醚,二甲亚碸,六甲基磷酰胺等溶剂的干燥。有机反应常用的极性非质子溶剂也是用此法进行干燥的。 LiAlH4:常用醚类等溶剂的干燥。 ②中性干燥剂

(仅供参考)换热器泄漏原因分析及对策

换热器泄漏原因分析及对策 在装置运行和检修过程中,换热器泄漏是经常遇到的现象。就泄漏产生的形态而言,主要有腐蚀泄漏、磨损泄漏、静密封失效泄漏。原因有工艺方面的问题,也有设备的先天不足,还有施工习惯、质量控制等方面的缺陷。本文讨论的重点是通过加强对制造、安装、检修质量的控制来防止泄漏。 1·换热器芯子的泄漏 1.1管束与管板连接焊缝的泄漏 管束与管板间的连接有强度胀、强度焊、胀焊结合3种方式。强度胀如无过大的振动、温度变化和应力腐蚀,是比较理想的连接方式,但由于其工序复杂,对管束端部表面质量、硬度、管板的机加工精度、胀管经验要求很高,因此绝大部分芯子都是焊接方式。但该方式存在着不足:管束与管板的强度焊缝都是焊一遍,很容易出现焊接缺陷,因此,新制作的芯子在进行水压实验时从强度焊缝处泄漏是常有的事。同时,只进行强度焊接的芯子,管束与管孔之间存在着深且窄的间隙,焊缝在间隙内有很大的焊接残余应力,而且间隙中会积聚大量的Cl-,又处于贫氧状态,很容易产生缝隙腐蚀和应力腐蚀而出现腐蚀泄漏。1.2管束的腐蚀泄漏 1.2.1腐蚀泄漏的主要原因 (1)管束质量缺陷。管束表面往往存在着一些缺陷,如细小的砂眼、重皮、凹坑、局部擦伤等,这些缺陷可导致腐蚀的加强,容易产生泄漏。在制造管束的过程中,对管束的表面质量重视不够,认为只要试压不漏就行,实际上管束表面的这些缺陷往往是管束腐蚀泄漏的根源。

(2)折流板或支持板的负作用。主要表现在其管孔不合适或与管板间相互对中不好时会局部挤压管束。使受挤压处的防腐层难以涂上,如果由于外因而折流板或支持板相对于管束稍有错动,未防腐的部分就会裸露出来,从而加速管束的腐蚀。而且该处容易藏污纳垢,形成小的滞流区,导致缝隙腐蚀的产生。管孔外的锐角未去掉,穿管时会刮伤管束。另外,管孔不合适会造成管束的振动破坏。(3)吊装时钢丝绳对管束防腐层的破坏作用。在运输、安装过程中,采用的吊装工具几乎都是钢丝绳,由于其硬度高,很容易将管束的防腐层破坏,这也会造成腐蚀的产生。 (4)检修时吹扫、清洗、试压的负作用。检修时都是用蒸汽吹扫,用新鲜水清洗芯子和试压,而且试压从上水到放水经历的时间很长,结束后又不按要求吹干,这就会导致水分的增加,为腐蚀性介质的充分电离创造了条件;Cl-含量的增加,它们与管束中吸附的Cl-及H2S共同作用,会加剧腐蚀反应的进行;氧含量的增加,氧对碳钢芯子腐蚀起着很大的促进作用。水、腐蚀性介质、氧气的共同作用,使其腐蚀速度远高于水、氧含量低时的腐蚀速度。这就是“检修负效应”产生的主要原因。 艾瑞德板式换热器(江阴)有限公司作为专业的可拆式板式换热器生产商和制造商,专注于可拆式板式换热器的研发与生产。ARD艾瑞德专业生产可拆式板式

脱水脱烃

天然气脱水脱烃技术研究应用进展 摘要:本文首先探讨了天然气体脱水脱烃的必要性,介绍了目前使用较为广泛的脱水脱烃技术,并就各自的优缺点进行了阐述,同时介绍了目前国内外较为先进的天然气脱水脱烃技术及其发展概况。 关键词:天然气脱水;天然气脱烃;新技术 1概述 天然气中往往含有饱和水、天然气凝液(NGL)等,为了满足天然气气质指标和深度分离的过程的需要,同时也是为了满足天然气在管输的条件下对水露点和烃露点的要求,必须要将天然气中的饱和水、天然气凝液去除。 天然气水合物,又称笼形包合物(Clathrate),从外表看象冰,发现于19世纪。它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、pH值等)下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物,其遇火即可燃烧。天然气水合物的形成与沉淀给输气管道、气井和一些工厂设备带来了很多麻烦。而天然气凝液的存在增加了管道的运输压力,天然气凝液的回收避免了气液两相的流动,同时具有较大的经济效益。

2常用天然气脱水方法 2.1低温分离法 2.1.1节流膨胀制冷 低温分离法主要有节流膨胀制冷法和外部制冷法。膨胀制冷法又有JT阀节流制冷、膨胀机制冷等方法。节流制冷法为防止天然气温度在节流阀之前、后迅速降低而生成水合物,在预冷器前需要注入水合物抑制剂,以防止水合物的生成。采用节流制冷法脱水,装置设备简单,一次性投资低,装置操作费用较低。该方法主要用于有压力能可供利用的高压气田。 ◆优点:设备简单,占地面积小(不需后增压设备);投资低,装置 操作费用低。 ◆缺点:只适用于高压天然气且有足够压力能可利用的气田天然气 处理,对于压降小的天然气,达不到足够的水露点要求。如果没有足够的压力能可利用而必须采用增压时,装置的投资和运行费用将会较高。 2.1.2外部制冷法 对油田生产的伴生气以及小压差油气田而言,通常都没有可供气体节流降温的自然压力能,而要将其升压后再节流降温则又很不经济,这时大多采用外部致冷的方式冷却天然气,将其中的会影响天然气输送的那部分气相水和NGL组分冷凝并分离出来,以满足输气

换热器的结垢与清洗

换热器结垢的原因及清洗。 换热器是合理利用与节约能源、开发新能源的关键设备。随着新技术、新工艺、新材料的应用,板式换热器以占地面积小、投资少、换热效率高等特点,逐步取代原的管壳式换热器。但由于板式换热器流通截面积小,结垢后容易产生阻塞,是板式换热器的换热效率降低的主要原因。 1结垢的原因分析 1.1以离子或分子状态溶解于水中的杂质 a.钙盐类:在水中的主要构成有Ca(HCO3)2、CaCl2、CaSO4、CaSiO3等。钙盐是造成换热器结垢的主要成分。 b.镁盐:在水中的主要构成有Mg(HCO3)2、MgCl2、MgSO4等。镁溶解在水中后,在受热分解后生成Mg(OH)2沉淀,构成泥渣或水垢。 c.钠盐:主要构成有NaCl、Na2SO4、NaH-CO3等。NaCl不生成水垢,但水中有游离氧存在,会加速金属壁的腐蚀;Na2SO4的含量过高会结盐,影响安全运行;水中的NaHCO3在温度和压力的作用下会分解出NaCO3、NaOH、CO2,使金属晶粒受损。 1.2以胶体状态存在的杂质 a.铁化合物:主要成分是Fe2O3,它会生成铁垢。 b.微生物:由于循环水的水温、溶解氧等对微生物提供了有利

于繁殖的条件,微生物将大量繁殖。循环水的温度较高时,在水中投加磷酸盐等药剂,正好是微生物的养料,微生物的繁殖不但阻塞板片通道,有时还会堵塞管路,还会使金属腐蚀。 c.污泥:冷却循环水中的污泥,来源于空气中的尘土及补充水中的悬浮物,逐渐沉积在流速较低的换热器中。 d.粘垢:主要是微生物的分泌物与水中泥沙、腐蚀产物、菌藻残骸粘结而成,常常附着在换热器壁面上。 2板式换热器结垢的清洗方式 2.1清洗剂的选择 清洗剂的选择,目前采用的是酸洗,它包括有机酸和无机酸。有机酸主要有:草酸、甲酸等。无机酸主要有:盐酸、硝酸等。 换热器材质为镍钛合金,使用盐酸为清洗液.容易对板片产生强腐蚀,缩短换热器的使用寿命。多采用的是硝酸。硝酸清洗所用的缓蚀剂可为0.2%~0.3%的乌洛托平,加入0.15%~0.2%的苯胺和0.05%~0.1%的硫氟酸铵。经硝酸清洗并冲洗干净后的设备在空气中可自行钝化。 通过反复试验发现,选择甲酸作为清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂,清洗效果更好,并可降低清洗液对板片的腐蚀。通过对水垢样本的化学试验研究表明,发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢,同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。 2.2清除水垢的基本原理 2.2.1溶解作用:酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐水垢发生

组合神经网络在脱水干塔精馏软测量中的应用

组合神经网络在脱水干塔精馏软测量中的应用 徐林猛王时胜 (南昌大学信息工程学院,江西南昌330031) 摘要:针对PTA装置溶剂脱水干塔精馏过程中塔釡排出液含水量是衡量精馏过程的重要参数,而其在线实时测量难以实现的状况,采用组合BP神经网络方法对其进行软测量。通过对精馏生产工艺过程的分析,找到影响排出液含水量的过程参数,从现场历史数据中选取样本,建立软测量模型。仿真结果表明:新方法可以避免使用单个BP网络带来的不稳定性和不精确性,能加快全局收敛速度,对排出液含水量的软测量效果更好。 关键字:排出液含水量;组合BP神经网络;软测量 中图分类号: TP206 文献标志码:A 在工业过程中,为保证产品质量的连续平稳,需要对与产品质量密切相关的过程变量 进行实时监视和控制。然而在实际过程中存在一类变量无法或难以用传感器直接检测,只 能通过采样离线人工化验的方法得到,如分馏塔组分浓度、化学反应器的反应物浓度和产 品组分等。这些参数直接或间接地反映了生产过程的状态和产品质量,是工业生产过程中 必须加以严格监视和控制的参数。为解决这类变量的测量问题,产生了软测量技术,这是 一门有广阔发展前景的新兴工业技术。软测量技术作为一种解决不可测或难测量的产品质 量指标的估计方法,成为目前和将来过程控制研究的一个重点方向[1]。在这方面,神经网 络软测量的应用有污水水质指标的实时检测[2],高炉铁水温度测量[3],,精馏塔优化控制[4]。 1 软测量模型的建立 1.1 软测量简介 所谓软测量就是根据可以检测的过程变量(或辅助变量,如温度、流量、压力等)推断某些难以检测或根本无法检测的工艺参数(主导变量)。软测量技术的使用节省了在线质量分析仪的高额投资,另一方面基于软测量模型构成的实时质量反馈控制,对提高过程控制水平起着巨大的作用。建立软测量模型的方法通常有机理分析方法、对象数学模型方法、回归分析方法、人工神经网络方法、模式识别方法、模糊数学方法等。由于回归分析方法、人工神经网络能够充分逼近任意复杂非线性系统,所以回归分析方法、人工神经网络方法的软测量技术得到了广泛的应用[3]。采用建立塔低排出液含水量的软测量模型。 1.2 塔精馏软测量模型 本文以某石化公司PTA装置溶剂脱水干塔精馏过程为研究对象,其过程如图1所示。目前公司对塔釡排出液含水量采用定时离线分析的方法,每隔8小时得到一组数据,时效性差,难以保证生产过程的稳定运行和产品质量的有效控制。针对此,采用PTA装置溶剂脱水干塔精馏的组合神经网络的软测量建模。由工艺与机理分析,确定再沸蒸汽流量、塔顶 回流液量、塔顶产品采出量、不同液相位置的进料(3个)、塔底馏出物流量、塔釜温度、塔顶温度、塔段不同位置的温度(4个)、塔底馏出物温度、回流液温度、塔顶压力、塔底压力等17个因素构成模型的输入变量,以排出液含水量为辅助变量。样本数270组,其部分数据如表1和表2所示。主导变量以n1到n17表示,输出变量以u表示。 对输入变量和输出变量进行MA TLAB仿真时,先对数据进行归一化,以便对这些数据进行有效的训练。如果从提高网络精度的角度出发,一方面可以增加网络的训练样本的数目,另一方面还可以增加主导变量的维数。 2 组合BP神经网络设计 2.1 单一BP神经网络

换热器管束腐蚀案例分析及预防

换热器管束腐蚀案例分析及预防 发表时间:2020-01-18T09:19:09.970Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:盛洁 [导读] 摘要:管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。 国核电力规划设计研究院有限公司北京市 1000095 摘要:管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。换热器是化工装置中重要的设备之一。换热器工作原理是由管壳程中两种不同介质再在换热管壁两侧进行流动,达到动态平衡来起到冷热介质热量交换的作用。常用的换热管尺寸为Φ19x2和Φ25x2.5。常规化工设备,碳钢设备腐蚀量取2mm到2.5mm,设备壁厚最薄取8mm,所以与其他化工设备相比较换热管的壁厚特别薄,容易进行产生腐蚀穿透的现象。一旦换热管发生腐蚀穿透现象,换热器中压力高侧介质会流入压力低侧介质,破坏压力平衡,物料平衡和温度平衡状态。介质泄露会引发下游物料被掺混、催化剂中毒、计划外停产检修的事故。对于泄露的管束,一般无法进行更换,通常采用的维修方法为通过对壳程打压的方式找出泄露的换热管,将泄露的换热管两端用管堵堵住。堵住以后此换热管封闭,换热器面积会减小。当换热器管热面积小到无法满足换热性能要求,则需要更换换热器。文章以某工厂为例,对其换热器管束腐蚀情况进行了详细的分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。 关键词:换热器;管束;防腐蚀 引言:合理设置换热器结构,规避不必要的腐蚀,决定着化工生产装置长期稳定的运行及安全的生产。换热器作为化工生产装置中重要部分,对换热器结构设计提出了特殊的要求。设计人员需要储备扎实的基础知识和丰富的工程经验,设计前充分考虑各种影响因素,设计出满足长期运行的换热器设备。 1.换热器目前的运行工况 某工厂甲醇-凝结水换热器1190-E1102A/B管束与管板自2017年4月份以来连续泄漏5次,泄漏频率明显提高,严重制约生产,烯烃中心申请质量技术部委托设计院,对此换热器的材质和工况进行重新核准,核准此管板和管束材质能否长期满足此工况运行,如果材质比较低,请给出升级后的材质建议,便于中心立刻上报采购计划,解决换热器泄漏的难题。管程:介质凝结水,出入口工作温度120/162℃,工作压力0.3MPa。壳程:介质甲醇,出入口工作温度76/100℃,工作压力0.8MPa。 2.换热器目前材质 规格型号BJS1300-2.5-465-6/25-41,管板材质16MnIII,换热管材质10#钢,每台管束共有1024根换热管,4管程,单台换热面积为467.1平方,上下重叠式安装。管程介质凝结水,壳程介质甲醇。 3.腐蚀介质的影响 换热器管程介质为加氢反应流出物,管程操作温度为240~260℃,操作压力为3.5MPa,该环境下加氢反应流出物中的腐蚀介质硫化氢、氨、水、氯化氢、氢均呈气相存在,可能对管束造成硫化氢+氢气腐蚀和氢损伤,而管束材质选用了耐硫化氢+氢气腐蚀和氢损伤的0Crr18ni10Ti奥氏体不锈钢,因此,其腐蚀轻微。腐蚀介质中虽含有氯元素,但其以气相化合物的形式存在,不可能导致管束性氯化物应力腐蚀开裂。因此,管程腐蚀介质不是导致管束开裂的主要影响因素。换热器壳程介质为冷低分油,操作温度为144~219℃,操作压力为0.6MPa,该环境下冷低分油中存在液相水,部分腐蚀介质溶于水中形成电化学腐蚀溶液,对换热管造成腐蚀。该冷凝水ph值为9.12,呈碱性,硫化氢含量较高,氯离子及铁离子含量较低。碳钢和低合金钢对硫化物应力腐蚀开裂比较敏感,而0Crr18ni10Ti奥氏体不锈钢对氯化物应力腐蚀开裂比较敏感,因此,冷低分油中的腐蚀介质氯化物给换热管的应力腐蚀开裂提供了腐蚀环境。 4.换热器目前泄漏维修状况 自2017年4月至今,共计检修5次。累计A台堵管70根,B台堵管120根。其中B台凝结水出口管程已经堵漏1/3,对工艺生产造成重大影响,能耗增加。 案例分析:(1)从腐蚀方面考量:本换热器管壳程介质为凝结水和甲醇,碳钢材质对此介质均有良好内腐蚀性,且从业主拍的换热器截面图片看,管束一侧有较多的管子腐蚀,说明不属于腐蚀导致管子泄露。如果是因为介质腐蚀导致管子泄露,则会均匀的有泄露换热管存在,不会集中在换热器某一区域。(2)从冲刷方面考量:本换热器壳程流量为236842kg/h密度741.06~711.25kg/m3入口管为DN300,出口管线为两个DN250。入口流量ρv2为1193.67kg(m.s2)因为壳程含有0.0015%酸值壳程介质为有腐蚀液体,在流速ρv2>740kg/(m.s2)会产生冲刷腐蚀情况。本设备壳程一个入口两个出口,入口DN300,出口DN250。DN300管口流通截面积为0.07065m2,一个出口流通截面积为0.049m2,两个出口流通截面积合计为0.098m2。在不介质密度影响不大的状态下壳程介质由壳程入口进入换热器,自设备出口流出时,换热器出口截面积大于入口截面积,壳程介质流体流速会更低一些[1]。如果由于两个出口由于配管等因素,压力降不同会导致在此换热器中壳程介质会发生壳程流体流向压力低侧,即绝大部分壳程流体流向一端出口。则可能会在壳程出口处出现流速激增,加重冲刷腐蚀现象。(3)从折流板方面考量:换热器壳体内有折流板以引导壳程流体在壳程中穿行。因为折流板与壳程流体垂直,且同一块折流板有死区,有缺口,所以在壳程流体冲击情况下会产生振动。换热管穿过折流板但并没有焊接,所以折流板如果发生振动,会对换热管产生割锯作用。如果折流板一端振动,振动区域附近换热管均会受此影响。换热器管束腐蚀预防:在重新设计换热器时,要采取相应

换热器的腐蚀分析标准版本

文件编号:RHD-QB-K2856 (解决方案范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 换热器的腐蚀分析标准 版本

换热器的腐蚀分析标准版本 操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 (1)管子本身材料缺陷在腐蚀介质和高温条件下,发生全面腐蚀和局部腐蚀;管内异物堆积产生点腐蚀。 (2)管子与管板的接口采用强度焊、强度胀因苛刻工况下产生胀力松弛而形成缝隙或应力,缝隙内介质浓度高于壳程侧介质浓度,产生缝隙腐蚀;已胀段和未胀管间过渡区,管子内外壁存在较大拉应力,易产生应力腐蚀破裂;管子与折流板处产生局部应力集中,加之间隙存在,腐蚀介质浓聚,其结合部位易产生应力腐蚀。

(3)壳体焊缝及热影响区在高温、腐蚀介质环境下,焊接质量不好更易发生腐蚀。 (4)壳体与折流板材质的电解电位不同,折流板材质的电位高于壳体,壳侧介质为电解质,壳体内壁因此受电化学腐蚀。 (5)大多数换热器失效都发生在管子与管板的连接处。连接接头处的失效可能造成产品不合格及减产、环境污染乃至引发火灾或爆炸,造成装置被迫停产。近年来,管壳式换热器在腐蚀性介质作用下产生的低应力破坏,引起了国内外/‘大学者及工程人员的极大关注,它的严重性正是由于破坏发生在远低于材料屈服点应力的状态下,应力腐蚀裂纹就是低应力

破坏的类型之一,这种破坏常常起源于微小的裂纹,然后深深穿透材料,最后导致泄漏或断裂。由于它发生在许用应力范围内,而且在使用过程当中突然、无征兆地发生,因此应力腐蚀破坏被认为是极其严重的一种破坏模式。 这里写地址或者组织名称 Write Your Company Address Or Phone Number Here

换热器的防腐蚀措施

编号:AQ-JS-07325 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 换热器的防腐蚀措施 Anti corrosion measures of heat exchanger

换热器的防腐蚀措施 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科 学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 1.采用能耐介质腐蚀的金属和非金属材料 2.采取有效的防腐蚀措施 (1)防腐涂层 在换热器与腐蚀介质接触表面,覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层,涂层要有较好的耐蚀性、防渗性和较好的附着力和柔韧性。对水冷系统,管内清洗干净后进行预膜处理。 (2)金属保护层 常用方法有衬里、复合板(管)、金属喷涂、金属堆焊等。 (3)电化学保护 阴极保护因费用太高,一般不用。阳极保护是接以外用电源的阳极保护换热器,金属表面生成钝化膜而得到保护。 (4)防应力腐蚀措施 ①胀接结构,其胀管率越大,残余应力越大,则在腐蚀介质中

其电极电位越高,腐蚀倾向越大。在同一种腐蚀介质中,与焊接结构相比较,胀接结构,特别当胀接时胀管率较大时,更容易产生应力腐蚀,因而在保证胀接强度及密封性的条件下,胀接压力不宜过高以控制胀接后残余应力的大小,减小产生应力腐蚀的可能性。必要时可改变换热管与管板的连接形式,如用强度焊加轻微贴胀的结构代替原先的胀接结构,这种结构既减小了结构的残余应力,又能防止只焊接而产生缝隙腐蚀的可能,通过改变换热管与管板的连接形式来减小结构的残余应力,对预防换热器的应力腐蚀破裂是有效、可行的。 ②胀管深度应达管板底部,以消除全部缝隙。 ③在强应力腐蚀介质下的换热器,应对管板进行消除应力处理。 ④消除氯离子的浓缩条件,如采用内孔焊接,消除管头缝隙。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here

换热器的腐蚀分析(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 换热器的腐蚀分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1276-50 换热器的腐蚀分析(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常 工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 (1)管子本身材料缺陷在腐蚀介质和高温条件下,发生全面腐蚀和局部腐蚀;管内异物堆积产生点腐蚀。 (2)管子与管板的接口采用强度焊、强度胀因苛刻工况下产生胀力松弛而形成缝隙或应力,缝隙内介质浓度高于壳程侧介质浓度,产生缝隙腐蚀;已胀段和未胀管间过渡区,管子内外壁存在较大拉应力,易产生应力腐蚀破裂;管子与折流板处产生局部应力集中,加之间隙存在,腐蚀介质浓聚,其结合部位易产生应力腐蚀。 (3)壳体焊缝及热影响区在高温、腐蚀介质环境下,焊接质量不好更易发生腐蚀。

(4)壳体与折流板材质的电解电位不同,折流板材质的电位高于壳体,壳侧介质为电解质,壳体内壁因此受电化学腐蚀。 (5)大多数换热器失效都发生在管子与管板的连接处。连接接头处的失效可能造成产品不合格及减产、环境污染乃至引发火灾或爆炸,造成装置被迫停产。近年来,管壳式换热器在腐蚀性介质作用下产生的低应力破坏,引起了国内外/‘大学者及工程人员的极大关注,它的严重性正是由于破坏发生在远低于材料屈服点应力的状态下,应力腐蚀裂纹就是低应力破坏的类型之一,这种破坏常常起源于微小的裂纹,然后深深穿透材料,最后导致泄漏或断裂。由于它发生在许用应力范围内,而且在使用过程当中突然、无征兆地发生,因此应力腐蚀破坏被认为是极其严重的一种破坏模式。 请在这里输入公司或组织的名字 Enter The Name Of The Company Or Organization Here

换热器的腐蚀分析详细版

文件编号:GD/FS-5285 (解决方案范本系列) 换热器的腐蚀分析详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

换热器的腐蚀分析详细版 提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 (1)管子本身材料缺陷在腐蚀介质和高温条件下,发生全面腐蚀和局部腐蚀;管内异物堆积产生点腐蚀。 (2)管子与管板的接口采用强度焊、强度胀因苛刻工况下产生胀力松弛而形成缝隙或应力,缝隙内介质浓度高于壳程侧介质浓度,产生缝隙腐蚀;已胀段和未胀管间过渡区,管子内外壁存在较大拉应力,易产生应力腐蚀破裂;管子与折流板处产生局部应力集中,加之间隙存在,腐蚀介质浓聚,其结合部位易产生应力腐蚀。

(3)壳体焊缝及热影响区在高温、腐蚀介质环境下,焊接质量不好更易发生腐蚀。 (4)壳体与折流板材质的电解电位不同,折流板材质的电位高于壳体,壳侧介质为电解质,壳体内壁因此受电化学腐蚀。 (5)大多数换热器失效都发生在管子与管板的连接处。连接接头处的失效可能造成产品不合格及减产、环境污染乃至引发火灾或爆炸,造成装置被迫停产。近年来,管壳式换热器在腐蚀性介质作用下产生的低应力破坏,引起了国内外/‘大学者及工程人员的极大关注,它的严重性正是由于破坏发生在远低于材料屈服点应力的状态下,应力腐蚀裂纹就是低应力破坏的类型之一,这种破坏常常起源于微小的裂纹,

换热器管束腐蚀案例分析及预防

换热器管束腐蚀案例分析及预防 摘要:管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传 热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料 (主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。换 热器是化工装置中重要的设备之一。换热器工作原理是由管壳程中两种不同介质 再在换热管壁两侧进行流动,达到动态平衡来起到冷热介质热量交换的作用。常 用的换热管尺寸为Φ19x2和Φ25x2.5。常规化工设备,碳钢设备腐蚀量取2mm 到2.5mm,设备壁厚最薄取8mm,所以与其他化工设备相比较换热管的壁厚特 别薄,容易进行产生腐蚀穿透的现象。一旦换热管发生腐蚀穿透现象,换热器中 压力高侧介质会流入压力低侧介质,破坏压力平衡,物料平衡和温度平衡状态。 介质泄露会引发下游物料被掺混、催化剂中毒、计划外停产检修的事故。对于泄 露的管束,一般无法进行更换,通常采用的维修方法为通过对壳程打压的方式找 出泄露的换热管,将泄露的换热管两端用管堵堵住。堵住以后此换热管封闭,换 热器面积会减小。当换热器管热面积小到无法满足换热性能要求,则需要更换换 热器。文章以某工厂为例,对其换热器管束腐蚀情况进行了详细的分析,希望能 够给相关人士提供重要的参考价值。 关键词:换热器;管束;防腐蚀 引言:合理设置换热器结构,规避不必要的腐蚀,决定着化工生产装置长期 稳定的运行及安全的生产。换热器作为化工生产装置中重要部分,对换热器结构 设计提出了特殊的要求。设计人员需要储备扎实的基础知识和丰富的工程经验, 设计前充分考虑各种影响因素,设计出满足长期运行的换热器设备。 1.换热器目前的运行工况 某工厂甲醇-凝结水换热器1190-E1102A/B管束与管板自2017年4月份以来 连续泄漏5次,泄漏频率明显提高,严重制约生产,烯烃中心申请质量技术部委 托设计院,对此换热器的材质和工况进行重新核准,核准此管板和管束材质能否 长期满足此工况运行,如果材质比较低,请给出升级后的材质建议,便于中心立 刻上报采购计划,解决换热器泄漏的难题。管程:介质凝结水,出入口工作温度120/162℃,工作压力0.3MPa。壳程:介质甲醇,出入口工作温度76/100℃, 工作压力0.8MPa。 2.换热器目前材质 规格型号BJS1300-2.5-465-6/25-41,管板材质16MnIII,换热管材质10#钢, 每台管束共有1024根换热管,4管程,单台换热面积为467.1平方,上下重叠 式安装。管程介质凝结水,壳程介质甲醇。 3.腐蚀介质的影响 换热器管程介质为加氢反应流出物,管程操作温度为240~260℃,操作压力 为 3.5MPa,该环境下加氢反应流出物中的腐蚀介质硫化氢、氨、水、氯化氢、氢均呈气相存在,可能对管束造成硫化氢+氢气腐蚀和氢损伤,而管束材质选用 了耐硫化氢+氢气腐蚀和氢损伤的0Crr18ni10Ti奥氏体不锈钢,因此,其腐蚀轻微。腐蚀介质中虽含有氯元素,但其以气相化合物的形式存在,不可能导致管束 性氯化物应力腐蚀开裂。因此,管程腐蚀介质不是导致管束开裂的主要影响因素。换热器壳程介质为冷低分油,操作温度为144~219℃,操作压力为0.6MPa, 该环境下冷低分油中存在液相水,部分腐蚀介质溶于水中形成电化学腐蚀溶液, 对换热管造成腐蚀。该冷凝水ph值为9.12,呈碱性,硫化氢含量较高,氯离子

换热器的防腐蚀措施(标准版)

换热器的防腐蚀措施(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0675

换热器的防腐蚀措施(标准版) 1.采用能耐介质腐蚀的金属和非金属材料 2.采取有效的防腐蚀措施 (1)防腐涂层 在换热器与腐蚀介质接触表面,覆盖一层耐腐蚀的涂料保护层,涂层要有较好的耐蚀性、防渗性和较好的附着力和柔韧性。对水冷系统,管内清洗干净后进行预膜处理。 (2)金属保护层 常用方法有衬里、复合板(管)、金属喷涂、金属堆焊等。 (3)电化学保护 阴极保护因费用太高,一般不用。阳极保护是接以外用电源的阳极保护换热器,金属表面生成钝化膜而得到保护。 (4)防应力腐蚀措施

①胀接结构,其胀管率越大,残余应力越大,则在腐蚀介质中其电极电位越高,腐蚀倾向越大。在同一种腐蚀介质中,与焊接结构相比较,胀接结构,特别当胀接时胀管率较大时,更容易产生应力腐蚀,因而在保证胀接强度及密封性的条件下,胀接压力不宜过高以控制胀接后残余应力的大小,减小产生应力腐蚀的可能性。必要时可改变换热管与管板的连接形式,如用强度焊加轻微贴胀的结构代替原先的胀接结构,这种结构既减小了结构的残余应力,又能防止只焊接而产生缝隙腐蚀的可能,通过改变换热管与管板的连接形式来减小结构的残余应力,对预防换热器的应力腐蚀破裂是有效、可行的。 ②胀管深度应达管板底部,以消除全部缝隙。 ③在强应力腐蚀介质下的换热器,应对管板进行消除应力处理。 ④消除氯离子的浓缩条件,如采用内孔焊接,消除管头缝隙。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改

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