高压空冷器若干技术问题探析

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1、高压空冷器若干技术问题探析　　摘要：本文分析了高压空冷器的设计要点，研究了高压空冷器的制造技术，探讨了高压空冷器的质量保证措施。关键词：高压空冷器；制造；技术措施中图分类号：TE98文献标识码：A高压空冷器是广泛应用在石化行业、炼油行业、催化氢化过程中的配套换热设备，在这些领域的生产过程中起着关键作用。近年来世界各国的加氢裂化技术都在迅速发展，对高压空冷器的需求量不断加大，也带动了我国国内高压空冷器的发展。汽油等原料在临氢压力和催化剂的作用下裂变为低分子的烃类产物，如重石脑油和石脑油的过程称为加氢裂化单元。这个过程要经过加氢反应、加氢裂化反应和轻重石脑油的分离等步骤。在整个

2、工艺过程中，加氢裂化后的产物经过一系列高压转化器冷却、冷凝后再净高压空冷器冷凝，最后进入高压分离心痛和抵押分离心痛得到分离。在整个工艺中高压空冷器发挥了重要作用。1高压空冷器的设计要点（1）根据操作介质选择适合的钢材来制作管箱和换热基管。6（2）将翅片管与管板连接设计为强度胀加密封焊形式，这样可以抵抗因振动而可能产生的疲劳破坏。（3）合理设计矩形管箱四块壁板间的焊接坡口形式和尺寸，以实现全焊透。（4）在进出口温差大于110℃时，将进、出口管箱设计成剖分式，使两管箱间可以相对移动，以避免热膨胀差引起翅片管与管板拉脱。（5）在翅片管与管板连接处增设抗腐蚀性能卓越的金属钛管，以避

3、免该部位由于冲蚀而产生的破坏。（6）对矩形管箱的制造、检验提出严格的、切实可行的技术要求。2高压空冷器的制造技术2.1制造材料的选用6高压空冷器的使用环境决定了它对材料的严格要求，加氢的反应产物从反应器流出后经3～5台高压换热器换热后到达高压空冷器，在此被进一步冷却，使温度降低到50℃左右。然后进入高压分离器进行气液分离。高压空冷器的工作特点是：正常操作时温度不高（200℃以下），但遇紧急放空时，会有大量未经充分换热的高温气体（>200℃）在短时间内通过空冷器。因此要求空冷器翅片管具有良好的抗冲击性能。介质进入空冷器时温度一般已降到200℃以下。在这一温度下，氢气对一般碳钢

4、已无明显腐蚀作用，所以大部分高压空冷器的管束用材均为碳钢。氢腐蚀是氢气在高温下对钢材造成损伤的长期累积过程。但也有些加氢流程会出现一些中温操作的空冷器，其正常操作温度大于240℃。此时碳钢已不能抵抗氢腐蚀。因而应选取抗氢腐蚀性更好的CrMo钢或Q345R（HIC）来制作管箱和基管。但对在苛刻工况下的空冷器管箱和换热管，近年来也有采用双相不锈钢或Incolloy825等耐腐蚀性更强的材料。2.2焊接材料的选用以Q345R（HIC）材质的空冷器管箱为例，因为高压空冷器的管箱钢板采用了HIC钢板和H钢板，因此所选的焊接材料要与这两种钢板材料相互匹配。根据NB/T47014-201

5、1的规定，与HIC钢材匹配的焊接材料要求含硫量小于0.01%，含磷量小于0.02%，硬度值不能大于200HB。而H钢板所匹配的焊接材料含硫量小于0.012%，含磷量小于0.015，熔敷金属硬度HB应小于225。焊接材料的选择对高压空冷器制造也起到了决定性的作用。2.3焊接方法的确定空冷器的管箱内腔容积较小，使用一般的自动焊设备有些障碍，必须选择可进行小空间、长距离的焊接设备，而且可以进行埋弧自动焊和气体保护焊两用的焊接设备。为了保证焊透且不烧穿，而且有利于清渣，一般采用药芯焊丝气体保护焊方法进行自动焊接，根据钢板厚度确定焊接次数。6管箱承压主焊缝的焊接方法为填角焊缝，外侧焊

6、缝的金属钢板采用埋弧自动焊和二氧化碳气体保护焊，其中二氧化碳连续、均匀、适量地通入电弧区内，且通入的二氧化碳气体必须经过去湿处理，否者将水分带入到焊接剂中造成焊缝不理想，焊缝上会产生气孔。其次，通入二氧化碳的过程中要保证压力适当，如果压力过大会将焊接剂吹散，并且影响电弧稳定燃烧，造成焊缝上留下严重的气孔；如果通气压力过小，不能顺利推动焊接剂前进，且不能保证通气均匀。同时，焊接方法对高压空冷器的好坏也起着至关重要的影响，高压空冷器制造的相关单位一定要选择最合适的、最有效的焊接技术，全方位的保证高压空冷器的制造质量。3高压空冷器的质量保证措施6在高压空冷器制造过程中，要想提高高

7、压空冷器的质量就全面做好每一个相关的细节工作。首先，在制造材料选择方面，选材的时候要严格的把好选材关，高压空冷器的制造质量就一定要严格地控制好制造的原材料；其次，在焊接过程中要选择恰当的焊接方式，必须选择可进行小空间、长距离的焊接设备，而且可以进行埋弧自动焊和气体保护焊两用的焊接设备。为了保证焊透且不烧穿，而且有利于清渣，一般采用药芯焊丝气体保护焊方法进行自动焊接，根据钢板厚度确定焊接次数，并且在焊接后正确地进行热处理，焊接后应该保证热处理温度保持在675度左右为最佳，在热处理时应该严格的保证处理温度，这样可以很大