异构脱蜡高压空冷器腐蚀分析
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析随着石油工业的不断发展，加氢技术在炼化工业中得到越来越广泛的应用。
加氢装置中的高压空冷器是重要的组成部分，其负责冷却高压氢气，以保证加氢过程中系统的稳定和安全。
然而，由于高压氢气具有易燃、易爆、强腐蚀等特性，空冷器的防腐设计显得尤为重要。
高压空冷器防腐设计的出发点是尽可能减少腐蚀的可能性，并且在腐蚀发生时能够及时发现并做出相应的处理。
因此，在设计中需要考虑以下几个方面：一、材料选择材料是决定空冷器防腐效果的关键因素。
一般来说，高压空冷器的材料应该具有优异的抗腐蚀性能、高强度和良好的加工可塑性。
对于直接接触高压氢气的部分，建议采用高纯度的不锈钢或镍基合金材料，这些材料具有优异的耐腐蚀性能，能够有效地抵御氢气的侵蚀。
同时，在材料的选择上要考虑到热膨胀系数的匹配性，以保证在高温情况下不会因为热胀冷缩而导致材料疲劳甚至裂纹。
二、材料表面处理除了选择高性能的材料之外，材料表面的处理也是防腐的关键步骤之一。
由于空冷器表面会受到一定程度的摩擦和氢气的侵蚀，因此表面处理的目的是增加材料表面的硬度，减少对材料的损伤。
常见的表面处理方式包括化学处理、机械抛光和电化学处理等。
其中，化学处理是最常见的处理方式，常见的处理液包括氢氟酸、硝酸、氢氧化钠等，可以有效地清除表面的杂质和氧化层，形成均一、光滑的表面。
三、防腐层的选择在高压空冷器的表面上涂覆耐腐蚀性能优异的涂层，能够有效地保护材料表面不被侵蚀。
常见的涂层材料有聚氨酯、环氧树脂等。
这些涂层具有较强的抗腐蚀性能、磨损性能和耐机械性能。
在涂层选择时，需考虑到涂层与材料之间的兼容性，以确保涂层能够均匀地附着在材料表面，并且具有足够的附着力。
四、定期检查和维护无论空冷器采用何种材料和涂层，防腐的效果都是难以避免变差的。
因此，定期检查和维护是空冷器防腐设计的必要补充。
检查的主要目的是对空冷器表面和内部进行清理和维护。
清理时应选择合适的清洗剂和工具，以预防对材料表面的损伤。
炼油行业空冷器防腐蚀的CFD研究进展
炼油行业空冷器防腐蚀的CFD研究进展唐晓旭;于凤昌;高芒来;张宏飞【摘要】The status-quo of air coolers corrosion is introduced, and main causes of corrosion of air coolers are analyzed. The corrosions are mainly the corrosion of low - temperature HC1 - H2 S - H20 corrosion in whichHC1 corrosion dominates and the corrosion by fluid impingement erosion. The research of air coolers corrosion by CFD method is summarized. The numerical simulation provides a new method for corrosion research, which coolers helpful o understand the mechanisms and root causes of the air cooler corrosion. It also provides a reliable theoretical basis for optimization of air coolers design and process corrosion prevention by CFC simulation calculation, determination of dew point location, analysis of air cooler erosion, determination of locations of the air cooler which are subject to corrosion and prediction of corrosion rate of the air cooler tubes. Recommendations of application of CFD in air cooler corrosion protection in petroleum refining industry are presented.%介绍了空冷器的腐蚀现状，分析了空冷器的主要腐蚀原因，即由HCl占主导的低温HCl-H2S—H2O体系腐蚀和流体冲刷腐蚀造成。
异构脱蜡高压空冷器腐蚀分析
异构 脱 蜡 高 压 空冷 器 腐 蚀 分 析
王 国 智 （ 大庆 炼化公 司 黑龙江大 庆 １ ３ １ ） ８ ６ ３
摘 要： 高压 空冷在 异构装置生 产中起 重要作 用， 本装置 空冷 器 自１ ９ 年装 置建 成投 产 ， 文对异构脱蜡 反应器腐蚀 原因进 行分析论证 ９９ 本 保 证 空冷 器器 的安 全运 行 。 关键 词 ： 异构脱蜡 高压 空冷器 中图分 类 号 ： Ｑ４ Ｔ １ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ７ －３ １２ １ ） （） ０ ２ ２ １ ２ ７ （Ｏ １¨ ｂ一０ ６ —０ ６ ９
３ 异构脱蜡高压空冷在 生产 中腐蚀原 因 分析
为分 析 异 构 脱 蜡 空 冷 器管 束 腐 蚀 的原 因 ， 碳 钢 在 不 同 管 道 形 状 的 流 动 冲 刷 腐 对 蚀进行模拟分析， 其分 析 计 算 情 况 如 下 。 ３． 突扩 管条 件下 碳钢 在 不 同流速 、位 置 １
器 入 口 ｌ ０ ～ １ ０℃ ， 口４ ℃ ｌ ２ 出 ０℃ ～５ ℃ ０
Ｇ —Ｉ Ｖｔ
工 艺 介 质 ： 气（ 量 １ ０ ０～２ ０ ０ 氧 流 ０ ５ ０ ０ ＮＭ ／Ｈ） 除 氧 水 （ ． ｔ ， １ ５ ／ｈ， 解 硫 化 氢 和 溶 氯） 少量 硫化氢 １ ０ ｐ ｍ左右 ， 少量的 氨 。 ， ００ｐ 极
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的 冲 刷 腐 蚀 速 率 计 算 结 果 本 装 置 高 压 空冷 器在 管 束 入 口处 账 接 ３６ 衬管， Ｌ １ 在衬 管末 端和 换热 基管 处形 成 突 扩 管位 置 ， 文 主要 对突 扩 管位 置进 行 实 验 本
分 析 。 给 出 了在 流体 入 口速 度 为０． ｍ／ｓ 图１ １ 时 的 突 扩 管 段 入 口衬 管 处 突 扩 管 段 位 置 冲 刷 腐 蚀速 率 与 位 置 关 系 图 。 明 显 ， 突 扩 很 在 管 口附近 的 冲 刷腐 蚀 速 率 最 大 。 图２、 图３分 别 是 在 不 同 流 体 入 口速 率 条件 下 的突 扩 管 冲 刷腐 蚀 速 率 和 位 置 的 关 系图 、 大腐蚀速率和流速关 系图。 最 可见 ， 随 流 体 流 速 增 加 ， 扩 管 冲 刷 腐 蚀 速 率 增 突
异构脱蜡装置高压空冷器
凸轮挠曲阀拉杆断裂失效原因分析田国臣，栾加天，臧国彬，那震宇，张 良（大庆石化公司塑料厂，黑龙江 大庆 163714）摘要：为查明某凸轮挠曲阀的拉杆断裂原因，对阀拉杆进行了失效检测分析。
结果表明，阀拉 杆断裂属于过载塑性断裂失效，阀拉杆的材质不合格，其微观组织中含有大量的非金属夹杂物，导致阀拉杆承载强度显著下降，造成其过载塑性断裂。
关键词：凸轮挠曲阀；拉杆；断裂；失效分析中图分类号：TH134 文献标识码：B 文章编号：阀门是管路流体输送系统中的控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，阀门具有导流、截止、节流、止回、分流等功能，在石油和化工企业中应用广泛[1,2]。
阀门种类很多，其中，凸轮挠曲阀是一种新型结构的调节阀。
凸轮挠曲阀又称偏心旋转阀，其球面阀芯的中心线与转轴中心偏离，具有体积小、重量轻、使用可靠、维修方便、通用性强、流体阻力小、泄漏率低等优点，在流体粘度较大的场合具有较好的使用性能[3,4]。
在各类阀门的结构部件中，阀杆是阀门调节流道通路的主要零件，承受扭转、拉伸等载荷作用，容易发生断裂失效[5]。
2014年，某石化公司生产装置中的一套进口凸轮挠曲阀（型号70-35212）的拉杆发生了断裂失效。
该凸轮挠曲阀2012年9月投入使用。
为了查明凸轮挠曲阀的拉杆断裂原因，针对阀拉杆进行检测分析，以确定其断裂失效性质与原因，提出相应的预防措施。
1 阀拉杆宏观检查分析阀拉杆断裂位置见图1。
图1 阀拉杆环形头部断裂形态由图1可以看出，由于阀拉杆环形头部的1个小螺纹孔处承载截面最小，阀拉杆断裂于该处。
阀拉杆头部原始形状为圆环形，断裂时被拉长成椭圆形，说明断裂时的塑性变形量很大，由此可以排除材质脆化造成断裂的可能性。
阀拉杆断口表面颜色为浅灰色，基本无腐蚀痕迹，并且阀拉杆表面镀锌防腐处理，而且也不接触工艺介质，可以排除应力腐蚀造成断裂的可能性[6]。
2 断口微观检测分析将阀拉杆2个断口切取下来，断口试样用酒精超声清洗干净，用扫描电镜分析断口表面微观形貌，用能谱仪检测断口表面成分，见图2，3。
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析
加氢装置高压空冷器作为关键设备之一，其防腐设计分析对设备的安全运行和寿命具有重要影响。
本文将从防腐设计的必要性、防腐设计的原则以及防腐设计的方法三个方面进行分析。
一、防腐设计的必要性
1.1 加氢装置高压空冷器的工作环境复杂，介质中含有酸性气体、高温高压等因素，容易引起设备表面的腐蚀。
从而影响设备的维护周期和寿命。
1.2 加氢装置高压空冷器一旦出现腐蚀，将会对生产过程造成严重影响，甚至可能导致设备泄漏、爆炸等严重事故。
1.3 在涉及到加氢装置高压空冷器的设计和制造中，对防腐蚀的要求也是非常高的，需要保证设备在安全的工作环境下长期运行。
2.1 选择合适的材料
加氢装置高压空冷器通常采用不锈钢等耐腐蚀材料为主要材质。
在选材时，需要根据介质的特性和条件设计选择合适的材料，以确保设备在复杂的工作环境中能够长期抵抗腐蚀。
2.2 采用防护措施
在加氢装置高压空冷器的设计中，可以采用防护措施来增强防腐蚀的能力，比如采用喷涂耐腐蚀涂层、选择合适的防腐蚀涂层等来保护设备的表面。
2.3 定期维护
及时对加氢装置高压空冷器进行检测和维护，定期清洗设备内部和表面，确保设备的防腐蚀措施的有效性，延长设备的使用寿命。
在加氢装置高压空冷器的制造中，需要选择合适的材料，确保其耐腐蚀、耐高温、耐高压的性能，以应对工作环境中的腐蚀威胁。
3.3 增强维护措施
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析对设备的运行安全和寿命具有重要影响。
在日常生产和制造中，需要从选择合适的材料、采用有效的防护措施以及加强维护措施等方面着手，全面做好防腐设计，确保设备的安全运行和长期使用。
加氢高压空冷器腐蚀原因分析及对策
ｌ 概
况
某公 司炼 油 系统 ２ Ｍｔ ／ ａ高 压加 氢 裂化 装 置 随 着运 行时 间 的增 长 ， 逐 渐 暴露 ｊ ｆ Ｉ 的 高压 空 冷 器 腐 蚀 问题 ， 已严重 威 胁装 置 的安 全生 产 。２ ０ １ ５年 ７月 ２ ５ 日， 高压 加 氢装 置 高 压空 冷 器 Ａ 一 ３ １ ０ １ Ｅ第 ｌ ８根 管 束 ｆ ｝ ｊ 现泄 漏 ， 漏点 位 于距 钛管 末端 ５ ６ ５ ｉ ｌ ｌ ｎ ｌ 处， 见罔 ｌ 。装 置 安 排 停 Ｔ 处理 ， 将 其 吊装 到 检 修基地 进 行堵 管处理 ， 打 压过 程 中发现 第 ２ ３根 管 束泄 漏 ， 漏 点 位 于距 钛 管 末 端 ５ ０ Ｉ ｌ ｌ Ｉ １ １处 ， 见图 ２ ， 由图 ２可 知 ， 管 束上 侧点蚀 坑 局部连 接 成片 ， 深
垢下腐蚀及 Ｎ Ｈ Ｈ Ｓ； 中 蚀 管 柬 引起 的 腐 蚀 泄 漏 提 出 了控 制 工 艺 指 标 （ 原 料 氯 质 量 分数 不超 过 ２
ｇ ／ ｇ ， 氮质量分数 不超过 ０ ． １ ２ ％） 、 升级 材质和增加截断 阀等防护措施
关键词 ： 高压 空冷 器 铵 盐腐蚀 垢 下 腐 蚀 冲 蚀
管 束发生泄 漏 ， 漏点位 于距 钛管 末端 ｌ １ ０ ０ ｆ ｉ ｌ ｍ
处， 管 束 上侧 点 蚀 坑 局部 连 接 成 片 ， 深 处穿 孔 ， 下
侧 腐 蚀不 明 ， 图３ 。
台 ２台 空冷 器 抽取 各 排 有 代 表性 的管 束 共 计 ４ ５
根， 进 行 剖 管 检 查 。 同 时 对 有 漏 点 的 管 束 进 行
加氢 高压 空冷 器 腐 蚀 原 因分 析 及 对 策
王 静， 李淑娟
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析1. 引言1.1 背景介绍加氢装置高压空冷器是石油化工行业中常见的一种设备，其作用是对加氢产生的高温高压氢气进行冷却，以维持正常生产过程中必要的温度和压力。
高压空冷器在加氢装置中扮演着至关重要的角色，然而由于工作环境的特殊性以及介质的腐蚀性，高压空冷器在使用过程中往往面临严重的腐蚀问题。
腐蚀问题不仅会降低高压空冷器的工作效率和使用寿命，还可能导致设备损坏和生产事故发生。
对高压空冷器的防腐设计至关重要。
目前，尽管已存在一些防腐设计方案，但仍然有待进一步提升和改进。
本文旨在对加氢装置高压空冷器的防腐设计进行深入分析，探讨现有设计方案的不足之处，提出改进方案并评估其实施效果，从而为相关工程实践提供参考和借鉴。
1.2 研究意义加氢装置高压空冷器是石油化工生产过程中非常重要的设备，其主要作用是通过对氢气进行冷却，以确保加氢反应的正常进行。
而在加氢过程中，空冷器常常会受到腐蚀的影响，从而导致设备的损坏和运行故障。
对高压空冷器的防腐设计进行研究具有重要的意义。
随着石油化工行业的不断发展，高压空冷器的工作环境越来越恶劣，腐蚀问题日益突出。
传统的防腐设计方案已经不能满足实际生产需求，因此有必要对现有防腐设计方案进行改进和优化，以提高设备的抗腐蚀能力，延长设备的使用寿命。
通过研究高压空冷器的腐蚀问题及防腐设计方案，可以为石油化工企业提供更可靠的技术支持，促进行业的可持续发展。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨加氢装置高压空冷器的防腐设计，通过分析其工作原理和存在的腐蚀问题，以及现有的防腐设计方案，提出改进的设计方案。
通过实施新的防腐设计，并评估其效果，最终总结出有效的防腐设计方案，为加氢装置高压空冷器的使用和维护提供指导。
本研究旨在为工程实践提供理论支持和技术参考，提升高压空冷器的耐久性和稳定性，减少腐蚀带来的影响和损失。
通过对防腐设计的研究，也可以提升行业对腐蚀问题的认识，促进技术创新和工程实践的进步。
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析加氢装置高压空冷器是石油化工生产中一个重要的设备，用于加氢反应中的热交换，其工作环境复杂，要承受高压、高温和腐蚀等多种因素的影响，因此其防腐设计尤为重要。
本文主要针对高压空冷器的防腐设计进行分析。
1.材料选择高压空冷器的防腐设计首先要从材料选择入手，通常情况下选择耐腐蚀性能好的材料，如316L不锈钢、钛合金、哈氏合金等。
此外，对于具有特殊加工工艺及环境要求的部位，还可以采用复合材料或特殊涂层。
2.涂层设计合理的涂层设计也是防腐设计的关键。
一般采用喷涂、热喷涂等方法进行涂层处理，涂层材料常用的有环氧树脂、氨基树脂、聚脲等。
涂层的质量通常由涂层材料性能、涂料厚度、涂料表面处理等因素决定。
3.排水、防结露设计加氢反应中，高压空冷器的冷却效果与其表面结露水膜的清晰度密切相关。
如果结露水膜过厚，会导致设备表面积存腐蚀，从而影响设备的耐腐蚀性能和正常运行。
因此，在设计高压空冷器时，要考虑排水方案和防结露设计，合理设计排水系统，使结露水膜连续、清晰，并采取有效的防结露措施，如设备表面温度调节、保温等。
4.防止过热高压空冷器的正常工作需要维持一定的温度控制。
如果温度过高，容易引起加氢反应过程中的爆炸等危险情况。
因此，在防腐设计中，要考虑对设备进行冷却控制，采取有效的过热保护措施，如设备表面温度控制、冷却系统等。
综上所述，对于对于加氢装置高压空冷器的防腐设计，需要从材料选择、涂层设计、排水防结露、过热保护等方面进行全面考虑，以确保设备在复杂的工作环境下具有较好的防腐蚀性能，能够稳定运行。
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异构脱蜡高压空冷器腐蚀分析
摘要:高压空冷在异构装置生产中起重要作用,本装置空冷器自1999年装置建成投产,本文对异构脱蜡反应器腐蚀原因进行分析论证,保证空冷器器的安全运行。
关键词:异构脱蜡高压空冷器
1 高压空冷器在异构脱蜡装置生产中作用
异构脱蜡生产中共有两台高压空冷器,分别为HDT热高分气体空冷器EC5200、IDW热高分气体空冷器EC5300。
其中HDT热高分气体空冷器EC5200的作用是从加氢反应器(HDT)出来的反应产物先与反应器进料换热,温度降至213℃后进入热高压分离器。
从热高压分离器分出的气体先与混合氢换热,再与注入的用于溶解铵盐的脱氧水混合-起进空冷器(EC-5200),冷却到49℃后去冷高压分离器进行气—油—水三相分离。
IDW热高分气体空冷器EC5300作用是从加氢(IDW)精制(HDF)反应器出来的反应产物,先与IDW系统进料换热,再与常压塔进料进行换热,再经空冷(EC-5300)冷却后进入冷高压分离器进行气—油—水三相分离。
2 EC5200/EC5300的工艺条件
2.1 EC5300的工况条件
工艺介质:氢气(流量20000NM3/H),润滑油基础油(60%),少量的石脑油(5%),柴油(10%)和除氧水(1.5t/h,溶解硫化氢和氨)。
操作压力:11MPa～12MPa,操作温度:空冷器入口110℃～120℃,出口40℃～50℃。
2.2 EC5200的工况条件
工艺介质:氢气(流量15000～20000 NM3/H),除氧水(1.5t/h,溶解硫化氢和氨),少量硫化氢1000ppm左右,极少量的氨。
操作压力:12MPa 左右,操作温度:空冷器入口140℃～150℃,出口温度40℃～50℃。
2.3 EC5200/EC5300设计条件
异构脱蜡装置空冷器EC5200管束1片,EC5300管束4片。
型号:GP9×2-4-85-16.0SF-23.4/G-Ⅳt
设计温度:250℃,最大操作温度:215℃。
设计压力:16MPa,最大操作压力:13.8MPa,主要受压件材料:管箱20(JB4726-2000)三级锻件,法兰20(JB4726-2000),换热基管10,入口衬管316L,螺栓35CrMoA。
3 异构脱蜡高压空冷在生产中腐蚀原因分析
为分析异构脱蜡空冷器管束腐蚀的原因,对碳钢在不同管道形状的流动冲刷腐蚀进行模拟分析,其分析计算情况如下。
3.1 突扩管条件下碳钢在不同流速、位置的冲刷腐蚀速率计算结果
本装置高压空冷器在管束入口处账接316L衬管,在衬管末端和换热基管处形成突扩管位置,本文主要对突扩管位置进行实验分析。
图1给出了在流体入口速度为0.1m/s时的突扩管段入口衬管处突扩管段位置冲刷腐蚀速率与位置关系图。
很明显,在突扩管口附近的冲刷腐蚀速率最大。
图2、图3分别是在不同流体入口速率条件下的突扩管冲刷腐蚀速率和位置的关系图、最大腐蚀速率和流速关系图。
可见,随流体流速增加,突扩管冲刷腐蚀速率增大,且其最大值发生距突扩管口距离随流体流速增加而增加,后又迅速减少。
3.2 变径管条件下碳钢在不同流速、不同位置腐蚀速率的计算结果
图4是在变径管条件下,冲刷腐蚀速率和位置的关系图。
与前述变径方式相比,对细管出口端作倒角处理有助于减缓冲刷腐蚀速率。
同时也可看到,由于在倒角区存在湍流,故存在几个冲刷腐蚀速率峰值。
对碳钢在不同管道形状单相流中的冲刷腐蚀速率的初步计算机模拟结果表明,突扩管存在冲刷腐蚀速率极大值,该极大值随流体流速的增加而变大,且该极大值位置随粗管管径的变大而后移,空冷管的国内高压空冷实际失效结果与上述模拟结果是吻合的。
若对空冷管的内衬管出口端作倒角处理可在一定程度上减缓冲刷腐蚀程度。
3.3 空冷器管箱入口基管处腐蚀分析
采用CFD方法对高压空冷器管箱内流动情况进行了分析,计算得到了管箱内流体流动情况,如图5所示。
在入口管两侧形成了较为强烈的涡流区,对管束入口形成不利的剪切冲刷流动,由于涡流区的作用,涡流区内管束的入口流动存在较大的对管束内壁的冲击动量,易造成管束内壁的冲击腐蚀;同时,涡流速度矢量与管箱平行,具有较强的剪切冲刷作用,将造成管束入口与管板胀接处的剪切腐蚀。
4 异构脱蜡高压空冷器腐蚀分析结果
对不同管道形状的流动冲刷腐蚀进行模拟分析的计算结果,可以得出结论:高压空冷器管束腐蚀原因是由于在空冷器入口处存在着比较强的涡流区,在该位置进入管束的介质流速较快,流动形式比较复杂,并且在衬管尾端突然扩径,对管束内壁构成冲刷腐蚀,长期运行容易造成管壁逐渐减薄,极易导致爆管事故的发生。
在改进设计中应通过适当的结构设计尽可能消除涡流区,以避免涡流区造成的对管束内壁的冲击腐蚀和对管束入口与管板胀接处的剪切腐蚀。