苯酐冷凝器应力腐蚀原因研究

苯酐冷凝器应力腐蚀原因研究顾明球*1,2 忻建华1 叶 春1(1上海交通大学机械与动力工程学院 2无锡焦化有限公司) 摘 要 描述了苯酐冷凝器应力腐蚀失效的现状,详细研究分析了产生应力腐蚀的拉伸应

50苯酐冷凝器应力腐蚀原因研究 苯酐冷凝器应力腐蚀原因研究 顾明球*1,2忻建华1叶春1 (1上海交通大学机械与动力工程学院2无锡焦化有限公司) 摘要描述了苯酐冷凝器应力腐蚀失效的现状,详细研究分析了产生应力腐蚀的拉伸应 力、腐蚀环境、材质影响等三大原因,并针对这些原因提出了消除残余应力、降低温差应 力、改善冷却水质、优化操作工艺、选用对应力腐蚀不敏感的材料等优化和改进措施。 关键词苯酐冷凝器应力腐蚀原因分析热应力改进 1苯酐冷凝器的现状 111概述 苯酐是重要的基础有机化工原料,广泛用于合 成塑料、涂料、染料、橡胶、油墨、油漆等工业。 随着技术的进步和普及,我国苯酐装置国产化率越 来越高。但由于过程介质腐蚀性强、温度和压力变 化大等特点,使得设备使用工况恶劣、故障多,目 前难以保证长周期连续生产的要求,泄漏失效则是 苯酐冷凝器中最典型的设备故障。研究分析该问题 产生的深层原因,进而改进完善是一个重要的行业 课题。 112苯酐冷凝器的结构 苯酐冷凝器是苯酐精制生产最重要的换热设备 之一,为单管程、带膨胀节、立式、管板兼作法兰 图1苯酐冷凝器的内部结构 的固定管板式换热器。其作用是将来自精馏塔塔顶 冷凝器的苯酐蒸汽全部冷凝为液体苯酐(故又称苯 酐全凝器)。其相关苯酐冷凝器设计技术参数如表 表明,最近五年时间里,某苯酐冷凝器共发生8次 1所示,苯酐冷凝器的内部结构简图如图1所示。 此类泄漏故障,泄漏后须封管,且封管后连续正常 图1中a段为应力腐蚀引起开裂的部位、b段 生产时间明显缩短。国内不少苯酐生产厂家冷凝器 为集中冷凝段、c段为苯酐蒸汽冷却段。苯酐蒸汽 都出现过此类问题,可以说这是个行业普遍存在的 进入冷凝器先冷却降温变成饱和蒸汽,后进一步冷 难题,目前尚无彻底解决的良策。 却产生相变凝结为液体,进入a段则全部为液体苯 苯酐冷凝器泄漏失效后,检修施工难度大、费 酐。 用高,消除造成的后遗症工作量较大,对产品产量 113苯酐冷凝器生产过程中存在的主要问题 和质量也带来严重影响。据统计,最近五年里,平 苯酐冷凝器生产过程中存在的主要问题是换热 均每年因苯酐冷凝器泄漏造成的损失在50万元左 器换热管与管板连接焊缝易泄漏失效。通过统计 右,给企业造成了较大的经济损失。 *顾明球,男,1972年6月生,硕士。上海市,200240。