Corrosion risk analysis of tube-and-shell heat exchangers and design of outlet temperature control system

This study deals with the high-risk shell-and-tube heat exchangers in the effluent system of hydrogenation reaction of the petrochemical industry.The process of hydroprocessing reactor effluent system is simulated in Aspen Plus to study the distribution of corrosive medium in the three phases of oil,gas and water.The least-squares method is utilized to calculate the ammonium salt crystallization temperature.Then,the heat exchanger with risk of ammonium salt crystal corrosion is identified.Dynamic mathematical modeling of the heat exchanger is established to determine the transfer function.A temperature control system with proportional integral derivative(PID)control of the heat exchanger outlet is designed,and fuzzy logic is used to implement self-tuning of PID parameters.After MATLAB simulation,the results show the control system can achieve rapid control of the heat exchanger outlet temperature.

常减压装置脱前原油换热器穿孔原因分析及对策

介绍了某炼油厂常减压装置脱前原油—初顶气换热器(E1-1/2)10#钢材质管束穿孔情况,结合该换热器管、壳程工作条件和防腐措施,利用内窥镜检查、光谱材质分析、金相分析等方法对穿孔样品进行综合分析,查找换热器穿孔原因并提出应对措施。

加氢装置换热器垢下腐蚀原因分析及预防措施

针对加氢装置换热器的安全运行问题,首先对加氢装置换热器垢下腐蚀原因进行系统分析,在此基础上,开展加氢装置换热器垢下腐蚀预防措施研究,全面确保加氢装置换热器长期处于安全运行状态。

闪蒸换热器腐蚀失效机理与完整性管理对策研究

某处理站闪蒸换热器管束腐蚀穿孔失效频发,为此对管束外部介质及管束表面腐蚀产物进行了分析测试。结果表明,壳程中的凝析油介质含少量的水,水质成分中含有高浓度氯离子、钙离子,同时含有HCO_(3)^(-)。在管束表面形成了黑色的垢层,垢下具有成片的腐蚀坑,局部腐蚀严重。通过对腐蚀产物的形貌、元素和化合物的分析,腐蚀产物主要为FeCO_(3),并在管束表面形成了富氯层,因此建立了垢下协同HCO_(3)^(-),Cl^(-)腐蚀机理。最后,建立了以失效控制为核心的闪蒸换热器完整性管理流程,形成了具有针对性的风险评价方法和失效控制措施,为处理站安全生产提供了保障。

连续重整装置汽包系统蒸汽换热管泄漏原因分析

中国石化扬子石油化工有限公司2号连续重整装置采用国产超低压顺流连续重整技术,在生产运行过程中,加热炉对流段汽包系统蒸汽换热管出现泄漏现象,装置被迫停工检修。对失效换热管开展了穿孔分析、材质化学成分分析、能谱分析等研究。通过穿孔分析判断:腐蚀穿孔在内壁产生并向外壁扩展。通过能谱分析和X射线衍射分析得知:换热管内壁垢样的腐蚀产物主要是Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4),结合除氧水的氧含量数据,判断换热管存在氧腐蚀。对垢样进行清洗得知:沉积物质量浓度超过600 g/m^(3),垢污沉积量超标。综合判断泄漏原因:汽包系统换热管在氧腐蚀与垢下腐蚀的综合作用下,发生了由管内向管外扩展的腐蚀穿孔。针对泄漏原因,从水质监控、停炉保护、定期抽检等方面提出了预防措施。

化工换热器常见腐蚀问题及防控措施

换热器作为化工生产领域常用的热能交换设备之一,对于延长设备使用寿命、助力化工生产顺利开展等至关重要。然而,由于该设备应用于高温、复杂环境中,在其实际应用当中极易受到各种因素的影响而出现腐蚀问题,轻则损毁换热器设备,重则造成巨大的经济损失,并严重阻碍化工产业的发展步伐。基于此,本文首先针对化工换热器进行概述,并简述了腐蚀防控的重要意义,后重点针对化工换热器常见腐蚀问题提出几点切实可行的防控建议,仅供参考。

循环水除垢技术的研究与应用

分析影响循环水水质的因素,研究改善循环水水质的措施,确保换热设备的效率和使用寿命。

宽通道板式换热器和螺旋板式换热器的比选及防腐蚀

介绍了宽通道板式换热器和螺旋板式换热器的结构和特点,并对二者进行了比较。宽通道板式换热器适用于高流速和低黏度的液体介质,具有较低的压力降;螺旋板式换热器适用于高黏度介质和气体,具有更高的传热效率,但压力降也相对较高。在选择适合的换热器时,需考虑以下几点:介质的特性、流量、压力降限制以及所需的传热效率。简述了几种现有的换热器表面防腐处理技术及换热器的常规选材。为达到环保、低成本和高效防腐的目的,综合各技术的优点,扬长避短,同时使用多种防腐技术是首选方法。

油田余热换热装置腐蚀结垢机理及防护措施

油田污水余热回收装置应用过程中,污水余热换热器容易出现结垢和腐蚀现象。本文总结分析了腐蚀结垢的原因机理,在实际现场应用中,污水的温度、含盐量及p H对腐蚀结垢有重要影响。结合污水余热换热器实际应用情况,合理使用缓释剂和阻垢剂及物理仪器设备可实现协同作用。

常顶换热器铵盐垢下腐蚀案例分析及改进效果

为改善常顶换热器铵盐垢下腐蚀状态,通过对铵盐垢下腐蚀案例分析可知:铵盐结晶原因一是由于常顶油气中的NH_(4)Cl,二是由于常顶注入剂NH_(3)与油气中Cl-反应生成的NH_(4)Cl,分别在露点温度下结晶析出,从而产生铵盐垢下腐蚀。通过采取材料升级改造、脱盐工艺前端加注破乳剂、调整塔顶注水口位置、加强腐蚀在线监控等方法,可以改善腐蚀状态,减缓了常顶换热器铵盐垢下腐蚀。现场应用结果表明,改进后管板腐蚀速率由0.32 mm/a降为0.19 mm/a,连接管路腐蚀速率由0.21 mm/a降为0.12 mm/a。

含硫污水汽提装置设备运行问题探讨

通过对某石化公司在用含硫污水汽提装置设备运行情况进行分析,从汽提塔塔盘结垢、换热器管束腐蚀结垢、管线腐蚀泄漏等几方面,研究探讨了出现问题的可能原因,并从生产工艺操作、设备使用维护等方面提出操作管理改进建议,保障装置长周期运行。

润滑油加氢高压换热器腐蚀分析与防护

某石化公司0.2 Mt/a润滑油加氢装置定期检查中,发现加氢高压换热器管程存在严重腐蚀现象,主要集中在换热管下半部温度较低区域,经腐蚀产物分析,主要是NH4Cl结晶垢下腐蚀。对装置运行状况分析表明,影响NH4Cl结晶因素主要有原料油中氯含量、换热器注水效果、换热器操作温度等。在换热器防腐升级改造中,采用专用脱氯剂,有效降低了原料油的氯含量,提高管程出口温度降低了NH4Cl结晶的可能性,改善注水冲洗效果降低了NH4Cl浓度及在换热面停留时间,材质升级改造提高了换热面金属抗腐蚀能力。升级改造后的3 a运行期间,换热器管程侧未出现铵盐结晶,防止了铵盐垢下腐蚀的发生,保证了润滑油加氢装置的正常运行。

燃气热水器水垢预警功能的研究

本文主要针对目前燃气热水器在硬水质地区使用时的水垢问题,提出了一种利用停水温升进行水垢检测,实现热水器主动预警用户进行热交换器清洗服务的方案。针对该方案进行了原理分析和可行性研究,水垢的产生会导致热交换器水管的热阻变大,在同样出水温度情况下需要更大换热温差,翅片和直管表面温度会明显高于无水垢时,从而导致停水后水可吸收的余热变多,停水温升也就显著上升。通过实验验证了该方案的有效性,相比于利用软水系统或者净水系统对水进行前处理,该方案具有成本低、可行可靠、维护方便等优点。

塑料换热器在海水淡化中的应用

阐述了塑料换热器在海水淡化中应用的研究状况 ,分析了塑料换热器所具有的优势如成本更低、更好的防腐防垢性能 ,质量更轻和能耗更低等 ,重点讨论了塑料换热器在露点蒸发淡化技术中的应用和有利条件 。

热媒—水换热器水侧的腐蚀与缓蚀剂

输油站热媒—水换热器的循环水因含氯离子、高溶解氧及高硬度和流速等的作用,引起循环管网严重的腐蚀和结垢。根据实地调查分析,研制出缓蚀阻垢剂IMC-50-S。该水质缓蚀剂选用了在水介质中缓蚀性能优良的无机缓蚀组分和有机膦酸盐为主要缓蚀阻垢成分,可在金属表面形成保护膜,有效地抑制金属的腐蚀。同时,IMC-50-S还具有较高的热稳定性和适应pH值的能力,在高温和较宽pH范围均有良好的阻垢效果。分析了输油站循环水腐蚀试验结果以及缓蚀剂浓度、浸泡时间、溶液pH值对腐蚀速度的影响。试验结果表明,IMC-50-S可使A3钢的腐蚀速度降低到0.07mm/a以下,阻垢率可达90％以上。

改性铝合金在蒸馏法海水淡化装置的初步应用研究

选用阳极氧化和TiO2纳米颗粒填充聚氨酯涂层的铝合金管作为水平管降膜蒸发器的换热管,考察了海水喷淋密度、改性方式、海水蒸发温度对水平管降膜蒸发传热特性的影响,分析了铝合金的耐腐蚀性和抗垢性。实验结果表明,随着海水喷淋密度和蒸发温度的增加,降膜蒸发传热系数先逐渐增加,随后趋于稳定;阳极氧化铝合金的传热系数高达13 000 W/m2.℃,表面氧化层可以抑制碳酸钙的成核与生长,但换热管表面出现少量点蚀;有机涂层铝合金的传热系数达到11 000 W/m2.℃,表面未发现海水腐蚀和难溶盐的结垢。

海水淡化产量降低原因分析及提产实践

针对某钢铁公司低温多效蒸馏海水淡化(MED)装置满负荷运行近8年,换热管束出现腐蚀及结垢的现象,装置换热效率降低,产量逐年递减的情况,分析了蒸发器内腐蚀及结垢原因,并实施了化学清洗、换管等整体维护提产方案。实施后,单套MED产量由460 m3/h提升至500 m3/h,能耗下降6.7%,实现提产创收1 504万元/年,显著效果。

炼油厂醇胺贫富液换热器列管穿漏原因分析

通过对列管及垢层的理化检验及对换热器结构和操作条件与腐蚀关系的分析,找出了炼油厂硫磺回收尾气处理区醇胺贫富液换热器列管穿漏的原因,同时提出了防护措施。

急冷油/稀释蒸汽换热器管子的腐蚀失效分析

某石化公司换热器在检验中发现管子多起腐蚀穿孔而失效。对换热器换热列管进行了涡流检测,采用直读光谱仪和三维体视显微镜(3D SM)等对失效管子材质及凹坑形貌进行了检验和观察,利用离子色谱分析仪(IC)和质谱分析仪(MS)等对工艺水介质进行了成分检测,并用扫描电镜(SEM)与能谱分析仪(EDS)对失效管破口和凹坑进行了微观形貌观察及其微区成分分析,结果表明:换热器管子失效是碱在管子表面凹陷处或垢下局部聚集浓缩局部碱腐蚀,并在酸碱交替腐蚀作用形成,也可能还存在垢下的酸腐蚀。

VAF-1常减压阻垢缓蚀剂的研究与评价

分析了常减压塔底管道及换热器结垢和腐蚀的机理 ,包括沥青质、腐蚀产物的沉积以及自由基聚合反应 ,其中沥青质沉积是主要原因 ,腐蚀主要由硫化物高温分解产生活性硫而引起的 ,根据结焦和腐蚀机理研制开发了VAF 1阻垢缓蚀剂。动态和静态评价以及腐蚀性能评价结果表明 ,VAF 1阻垢缓蚀剂阻垢率达 89.2 % ,缓蚀率达91.2 %。