低压反应水冷凝器改造总结.pdf

《低压反应水冷凝器改造总结.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第1期2011年2月化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications·93·低压反应水冷凝器改造总结我公司I期100kt／a稀硝酸装置低压反应水冷器直径士1400mm，设备长度13677mm。列管+25×2mm，长11000mm，壳程、管程技术参数见表1。表1水冷器技术参数1存在的问题(1)在NO。气体入口处，低压反应水冷凝器管板焊缝容易发生泄漏。该设备原壳体、列管、管板材质分别为16MnR、OOCrl8Nil0、00Crl8Nil0，属于传导式水冷凝器。低压反应水冷凝器进口NO。气体温度

2、为160～170℃，出口N()。气体温度为40℃左右。在NO。气体入口处，低压反应水冷凝器管板焊缝经常因NO。气体腐蚀而发生泄漏，而一旦泄漏，冷却水漏入列管内，造成NO，气体反应生成的稀硝酸冈为冷却水中的杂质而使产品不合格，从而影响企业的效益。(2)因设备太长，造成更换成本过高。检修不方便。更换一台低压反应水冷凝器需要60多万元，更换时间长达7天。2腐蚀原因(1)应力腐蚀。低压反应水冷凝器列管与管板采用贴胀+强度焊接，在胀管处管壁减薄造成残余应力。入口气体温度最高达170℃，而冷却水温度在32℃以下，温差较大。换热管与壳体的材质不同、热膨

3、胀系数不同。管板、管束与壳体之间是刚性连接。过大的温差应力造成换热管薄弱处破裂。(2)NO。气体腐蚀。NO。气体进入冷却器温度降低，生成稀硝酸。这部分NO。气体在入口处温度较高，对换热管腐蚀严重。一旦列管出现泄漏，冷却水进入列管中，就会加快腐蚀管束和管板，造成列管破裂。(3)C1腐蚀。00Crl8Nil0不耐Cl一腐蚀，Cl一容易引起奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂。而且由于管束与管板之间存在间隙。而冷却水中Cl一浓度较高，在间隙处产生Cl一的聚集，从而容易在管子表面形成点坑或缝隙腐蚀。(4)冲刷腐蚀。NO。气体入口处流速大、温度高，直接冲刷列管

4、。气体急速冷却时，管头部分肇温较高，冷却水在管头缝隙内剧烈蒸发，造成列管减薄泄漏。3改造措施(1)将低压反应水冷凝器分为两段，一段列管为2m长的钛换热器(安装在NO。气体人口处)，另一段列管为8m长的不锈钢换热器，钛换热器与不锈钢换热器之间有1m长的空筒，并安装人孔。钛换热器两端采用法兰连接，便于检修和更换。其次，将管束与管板连接由贴胀+焊接改为强度焊。消除胀接应力。(2)钛换热器壳体、列管、管板材质分别为16MnR、TA2和TA2／16MnR，钛材具有密度小、比强度高、热强度高、抗蚀性好等优点，提高材料机械性能，降低腐蚀。NO。气体经过

5、钛换热器后，温度降低至100℃以下，这样另一段不锈钢换热器入口管板就不会因温差过大而产生裂纹和腐蚀。(3)为了减弱Cl一腐蚀，采取降低循环水中Cl_浓度的方法。(4)入口加防冲板，避免气体直接冲刷列管。4改造效果2010年2月改造后，低压反应水冷凝器的冷却效果大大提高，冷凝器出口NO。气体温度比原来降低了5℃。不锈钢换热器使用寿命是原来的3倍以上，如有泄漏只需要更换钛换热器即可，降低了检修费用，减少了开停车次数，为企业创造了可观的经济效益。(山东济南盛源化肥有限责任公司赵永霞，宋引文，张艳丽)