对某炼油厂柴油加氢装置高压换热器管束腐蚀泄漏的发现经过和设备状况进行了描述。对管束泄漏的原因进行 了分析，认为主要是铵盐结晶造成的冲刷腐蚀。对泄漏管束进行了修复，并提出了优化生产、避免铵盐结晶的改进措施。

【关键词】加氢精制；高压换热器；铵盐；结晶；腐蚀

【中图分类号】TQ051【文献标识码】A【文章编号】1003-2673(2009)09－19－02

1.发现泄漏经过

某炼油厂柴油加氢精制装置在2008年9月发现反应产物柴油颜色异常且石脑油烯烃不合格，经过调整原料油比例、操作 温度、压力等条件后柴油颜色没有好转，没有发现反应条件对柴油颜色影响的规律。初步分析为原料与反应产物换热器泄漏，经过在反应器出口和装置低分、换热器后采样分析，确定是原料与 反应产物换热器E-1103泄漏。该换热器型号为BFU1200-9.3/9.9-700-7.3/19-2I，管束材质为0Cr18Ni10Ti，管板材质为2.25Cr-1Mo＋E309L+E347堆焊。投用时间为2004年4月。

2.设备鉴定情况

（1）现场将换热器管程侧Ω环割开，管箱取下，发现管束 的管程出口有大量的管子堵塞。进行了高压水冲洗后观察发现：

（2）管程入口处管板及管头完好，未发现腐蚀问题。

（3）管程出口90％管口腐蚀严重，管头与管板焊接的焊 肉完全腐蚀，管口呈喇叭口状，边缘锋利。

（4）管板存在较深的冲刷腐蚀的蚀沟，部分位置堆焊层已 被完全冲刷掉，露出基材。

2.2对管束的检查结果

（1）对管板及管头进行着色未发现裂纹。

（2）将管束运回原生产厂家，返厂后厂家对换热器进行了 解体鉴定：①对管子外壁进行测厚，厚度为1.9mm，原厚为 2mm，基本没有减薄。②管板侧管头磨损长度为50-60mm，管 口呈喇叭口状，边缘最薄处如刀刃，厚度为0.1-0.2mm。③检查 发现有200余根管子被铵盐堵塞（管子总数为823根）。

（3）采集管口处及Ω环内的堵塞物送专业机构分析后 发现含有NH4+、S2-、Cl-、Fe2+，可以认为是NH4Cl、NH4HS的结 晶物。

3.原因分析及结论

2004年4月柴油加氢开工到2006年3月E-1103管程出口温度在121-147℃之间，从2006年3月到2008年9月E-1103管程出口温度在113-138℃之间。查得该条件下 NH4Cl的结晶温度在200℃左右，E-1103的操作温度在NH4Cl的结晶温度以下，存在铵盐结晶的条件，需要进行注水溶解铵盐。

注水要求。根据中石化《炼油装置防腐蚀策略》，为防止加 氢高压换热器及高压空冷器NH4Cl、NH4HS垢下腐蚀和冲刷 腐蚀，应在高压换热器和高压空冷器前连续、均匀、稳定地注除 盐水进行洗涤。注水量应随装置的处理量变化进行调节，注水 量最好控制在装置处理量的8％，以确保高分酸性水中的硫铵 化合物总浓度不超过8％（质），保证总注水量的25％在注水部 位为液态。我公司柴油加氢装置100％负荷生产时处理量为 125T/h，根据上述要求，满负荷生产时注水量应控制在 125T/h×8％＝10T/h。

同时注水水质要符合下表1列出的指标：

该柴油加氢装置所注水为脱硫水，2008年九月份脱硫水 指标如下：

注水过程。柴油加氢装置在2004年4月开工，E-1103前 一直没有注水，2006年3月17日开始连续注水，注水为脱硫 净化水，每小时2-3吨。2007年3月开始间歇注水，每周三注 脱硫净化水2小时，水量在2-3吨/小时。

可以看出E-1103前注水量较小，未达到装置处理量的 8％。注水的不足一方面导致铵盐结晶物不能完全溶解，从而在 管程出口处生成铵盐垢物堵塞管子，另一方面少量的水与铵盐 生成浓度较高的酸溶液，对管子产生腐蚀。同时脱硫水质较差， 水中的氯离子含量较高，2008年8-9份的氯离子平均值为 31.02 mg/L，是注水水质要求期望值的6倍，氯离子的存在加 剧了奥氏体不锈钢的垢下腐蚀和应力腐蚀。

综合以上分析可以认为是换热器前没有连续注水或注水量 不够，导致铵盐结晶堵塞管口，物流线速加大并产生扰流，使得 介质中的铵盐颗粒对管口及管板进行冲刷腐蚀，同时铵盐与少 量水生成的浓度较高的酸溶液及氯离子的存在促进了奥氏体不 锈钢的垢下腐蚀和应力腐蚀，从而导致管束在管口处泄漏。

4.修复方案

由于管束腐蚀较严重，在现场不具备修复条件，返原制造 厂进行返修。具体管束修复方案如下：

（1）管程Ω环切开后，先对管头部位进行初步清洗；

（2）将所有管头全部铣开，抽出换热管。根据换热管的受 损情况，初步拟定将换热管切除200mm后利旧；

（3）对于新更换的换热管煨制后需进行固溶处理及单根 水压试验；

（4）管板表面喷砂处理，对于露出基材的部位进行补焊；

（5）堆焊表面打磨齐平，重新修整换热管孔及拉杆孔；

（6）按图纸要求重新组装管束骨架，穿换热管；

（7）管束制造完成后，装入壳体内，组焊壳程侧Ω环；

（8）利用试压法兰进行壳程水压试验，试验压力为3.0Mpa；

（9）壳程水压试验合格后组装管箱，组焊管程Ω环；

（10）管程、壳程同时进行水压试验，试验压力分别为8.3 Mpa、9.35 Mpa。

5.改进措施

（1）注水应为连续注水；

（2）注水量应随装置的处理量变化进行调节，注水量最后 控制在装置处理量的8％，以确保高分酸性水中的硫铵化合物 总浓度不超过8％（质），保证总注水量的25％在注水部位为液 态；

（3）注水水质指标要达到上述表1中的期望值，应选用除 氧水；

（4）为防止流速过高产生冲刷腐蚀，换热器管束内物流的 流速最大峰值不超过9m/s。