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摘要：本文第一部分对常减压装置换热器泄漏原因进行分析，第二部分提出具有针对性的解决对策，以期能给相关人员提供有益的参考意见。
关键词：常减压装置 换热器 泄露 原因 对策
常减压装置在应用中，对于原油的初级加工具有重要的意义。因此在较多的炼油企业，都配置了常减压装置。尽管常减压装置可以降低生产成本，实现原油的初级加工，然而常减压装置换热器存在着泄漏的问题，不仅损失了较多的生产资源，还影响了生产的连续平稳进行。
1常减压装置换热器泄漏现象
常减压装置换热器泄漏包括内漏以及外部泄漏两种现象。从泄露的部位来看，一般是壳体泄漏、密封面泄漏和管束泄漏等。在对换热器进行检查维修时，发现泄露部分一般是内漏以及密封面泄漏。
1.1内漏
内漏一般包括小浮头密封面泄漏以及管子穿孔和管板与管子胀焊处泄漏，从而引起管、壳程介质的互串。此外，管子由于磨损、腐蚀以及冲刷，管壁变薄乃至穿孔；密封垫片发生劣化、浮动头盖紧固螺栓松动等等问题，也会导致换热器内漏。根据相关的业内报道，在换热器进行检查后，由于选用不适合的密封垫片，或者装置开始工作时冷凝器用蒸汽吹扫气密，导致小浮头的螺栓松动，从而引起内漏。从这些状况来看，换热器发生泄漏的主要原因是管子腐蚀，尤以常顶一线油换热器、减顶一线油换热器和循环水冷却器最易发生腐蚀泄漏。
1.2外部泄漏
常减压装置换热器外部泄漏，主要发生在装置的高温换热器的法兰密封上。例如，管箱管板两侧法兰密封处和后盖法兰密封处以及管、壳程进出口法兰连接处。泄漏的主要原因有：一是密封垫片选型不对，垫片密封比压过高或过低；二是密封垫片材质选择错误，不适宜高温工作；三是垫片安装存在问题，加偏不对正；四是螺栓选型不对，材质或等级不符合工作环境，在高温环境下发生蠕变；五是未按规范要求进行热紧。
2常减压装置换热器泄漏原因
2.1温度、压力频繁的变化
第一，由于温度、压力产生的波动幅度相对较大，从而引起较大的局部应力，这些作用力对主体的焊接结构和密封结构产生影响，最终导致泄漏。此外，由于温度的变化大，紧固螺栓由于受热膨胀伸长造成密封比压不足，从而导致泄漏。
第二，在工作中，管板会因腐蚀减薄，并且，由于存在着温差应力、流体压力，因此管板表面胀焊处还会产生裂纹或腐蚀穿孔，甚至变形，从而引起换热器泄漏。此外，管子受到较大的轴向力，会直接导致管板、管子在连接的地方被拉脱。或者由介质内压力形成的轴向力，也会使垫片和密封面之间的压紧应力降低，如果压紧应力降低到一定的限度，就会破坏密封性，导致换热器泄露。
2.2介质腐蚀
处在管箱端管板以及浮头端管板的列管堵塞严重。从管箱端的管板的侧面来看，存在着列管的管口呈现刀口状态的减薄区域，大约占了15%至20%，这个区域还会扩展到第一道胀口槽。和管箱端的管板侧的情况相一致的是管板以及列管两者相连接的地方。从两侧管板的外表情况观察，可以利用水压试验，证明换热器出现内漏的部位是处在管口的地方。另外，我们发现尽管钢圈垫被损坏，但对管箱的分程隔板来说，其减薄量并不是很大，针对这种奇怪的现象，工作者认真地测量了管束换热管的厚度，结果显示，管板后面的列管壁，B型管厚度一般在2.2至2.3mm左右，原壁厚为2.5mm，对于使用两年的换热管来说，说明列管的年减薄量在0.2到0.3mm之间。
3常减压装置换热器泄漏的对策
3.1选择质量更优的管束材质
我们可以可根据介质的腐蚀成份不同，管束材质尽可能地选用例如oCr13、13Cr一AL、304、Ti合金等等耐腐蚀的材料，由于其含有铬、铝以及镍等元素，能提高抗腐蚀的能力，因此可以保证换热器的管束更加耐用。从长远上来看，选择这种抗腐蚀的金属管束材质，在一定的环境下具有较好的性价比。最重要的是，能在生产过程中，减少泄漏问题的出现，减少生产波动造成的损失。
3.2选择合适的化学防腐涂料和涂层方法
为了保护换热管束不被腐蚀，需要在管束的内层或外层涂上化学涂料。首先，要选择合适的化学防腐涂料，例如专门的为换热器防腐而准备的SHY-99、DH22-2/3类涂料，或者采用化学镀镍、微纳米防腐涂料喷涂的方式，进行换热器管束防腐保护。其次，要以科学的涂层方法进行化学防腐涂料的涂层。作为装置外部的后期保护，这个步骤尤其对装置的循环水冷却器和塔顶一、二线换热器的工艺侧防腐具有重要的意义。实践表明，此种方式性价比最高，易腐蚀换热器的使用寿命可以延长到原使用寿命的2倍以上。
3.3选用合理的设备并进行科学的布局
设备的结构直接关系着流体的分配状况。如果设备结构不合理，流体就会不均匀，从而导致换热器泄露；如果设备结构合理，那么流体就不会产生涡流现象，或者出现流体死角，从而减轻了介质对装置的腐蚀程度。尤其对循环水冷却器来说，可以减少结垢和垢下腐蚀，能大大延长水冷却器的使用周期。
3.4加强一脱三注的管理
通过电脱盐、注水、注中和剂、注缓蚀剂的“一脱三注”的管理和操作，也可降低常减压装置的腐蚀，更能对换热器的防腐起到事半功倍的作用。
3.5选择合适的紧固件材质和等级
对于外漏或小浮头泄漏的高温换热器，应该选择等级较高的耐热钢作为紧固件材质。此外，小浮头必须在扣后盖前进行高温热紧，以防止小浮头密封泄漏的内漏；外部法兰紧固件的规范热紧可有效防止高温换热器的外漏。
3.6选择合适的密封垫片
法兰的密封既靠合适的紧固件，更靠合适的密封垫片，在换热器中，绝大部份换热器选择适中的金属包垫片就已满足使用，但个别温度较高或腐蚀较强的换热器则需选用金属缠绕垫片或波齿垫使用效果较好。
3.7减少塔顶负荷
减少塔顶负荷，可以降低换热器露点腐蚀和冲刷腐蚀泄露率。通过加大常、减压塔一中回流、二中回流的方式，降低塔顶温度，进而降低塔顶的回流量，回流量减少，塔顶负荷也随之减少，换热器的入口气速变缓，换热器的损害程度也大大降低。
结束语
为了减少换热器泄露，我们应该加强对泄露原因的探讨，在发现其原因的基础上，做出具有针对性的解决措施，以保证常减压装置换热器运行的安全、平稳、长周期，实现企业经济效益的最大化。
参考文献
[1]顾天杰.换热器泄露原因分析及对策[J].河北化工，2010（5）
关键词：常减压装置 换热器 泄露 原因 对策
常减压装置在应用中，对于原油的初级加工具有重要的意义。因此在较多的炼油企业，都配置了常减压装置。尽管常减压装置可以降低生产成本，实现原油的初级加工，然而常减压装置换热器存在着泄漏的问题，不仅损失了较多的生产资源，还影响了生产的连续平稳进行。
1常减压装置换热器泄漏现象
常减压装置换热器泄漏包括内漏以及外部泄漏两种现象。从泄露的部位来看，一般是壳体泄漏、密封面泄漏和管束泄漏等。在对换热器进行检查维修时，发现泄露部分一般是内漏以及密封面泄漏。
1.1内漏
内漏一般包括小浮头密封面泄漏以及管子穿孔和管板与管子胀焊处泄漏，从而引起管、壳程介质的互串。此外，管子由于磨损、腐蚀以及冲刷，管壁变薄乃至穿孔；密封垫片发生劣化、浮动头盖紧固螺栓松动等等问题，也会导致换热器内漏。根据相关的业内报道，在换热器进行检查后，由于选用不适合的密封垫片，或者装置开始工作时冷凝器用蒸汽吹扫气密，导致小浮头的螺栓松动，从而引起内漏。从这些状况来看，换热器发生泄漏的主要原因是管子腐蚀，尤以常顶一线油换热器、减顶一线油换热器和循环水冷却器最易发生腐蚀泄漏。
1.2外部泄漏
常减压装置换热器外部泄漏，主要发生在装置的高温换热器的法兰密封上。例如，管箱管板两侧法兰密封处和后盖法兰密封处以及管、壳程进出口法兰连接处。泄漏的主要原因有：一是密封垫片选型不对，垫片密封比压过高或过低；二是密封垫片材质选择错误，不适宜高温工作；三是垫片安装存在问题，加偏不对正；四是螺栓选型不对，材质或等级不符合工作环境，在高温环境下发生蠕变；五是未按规范要求进行热紧。
2常减压装置换热器泄漏原因
2.1温度、压力频繁的变化
第一，由于温度、压力产生的波动幅度相对较大，从而引起较大的局部应力，这些作用力对主体的焊接结构和密封结构产生影响，最终导致泄漏。此外，由于温度的变化大，紧固螺栓由于受热膨胀伸长造成密封比压不足，从而导致泄漏。
第二，在工作中，管板会因腐蚀减薄，并且，由于存在着温差应力、流体压力，因此管板表面胀焊处还会产生裂纹或腐蚀穿孔，甚至变形，从而引起换热器泄漏。此外，管子受到较大的轴向力，会直接导致管板、管子在连接的地方被拉脱。或者由介质内压力形成的轴向力，也会使垫片和密封面之间的压紧应力降低，如果压紧应力降低到一定的限度，就会破坏密封性，导致换热器泄露。
2.2介质腐蚀
处在管箱端管板以及浮头端管板的列管堵塞严重。从管箱端的管板的侧面来看，存在着列管的管口呈现刀口状态的减薄区域，大约占了15%至20%，这个区域还会扩展到第一道胀口槽。和管箱端的管板侧的情况相一致的是管板以及列管两者相连接的地方。从两侧管板的外表情况观察，可以利用水压试验，证明换热器出现内漏的部位是处在管口的地方。另外，我们发现尽管钢圈垫被损坏，但对管箱的分程隔板来说，其减薄量并不是很大，针对这种奇怪的现象，工作者认真地测量了管束换热管的厚度，结果显示，管板后面的列管壁，B型管厚度一般在2.2至2.3mm左右，原壁厚为2.5mm，对于使用两年的换热管来说，说明列管的年减薄量在0.2到0.3mm之间。
3常减压装置换热器泄漏的对策
3.1选择质量更优的管束材质
我们可以可根据介质的腐蚀成份不同，管束材质尽可能地选用例如oCr13、13Cr一AL、304、Ti合金等等耐腐蚀的材料，由于其含有铬、铝以及镍等元素，能提高抗腐蚀的能力，因此可以保证换热器的管束更加耐用。从长远上来看，选择这种抗腐蚀的金属管束材质，在一定的环境下具有较好的性价比。最重要的是，能在生产过程中，减少泄漏问题的出现，减少生产波动造成的损失。
3.2选择合适的化学防腐涂料和涂层方法
为了保护换热管束不被腐蚀，需要在管束的内层或外层涂上化学涂料。首先，要选择合适的化学防腐涂料，例如专门的为换热器防腐而准备的SHY-99、DH22-2/3类涂料，或者采用化学镀镍、微纳米防腐涂料喷涂的方式，进行换热器管束防腐保护。其次，要以科学的涂层方法进行化学防腐涂料的涂层。作为装置外部的后期保护，这个步骤尤其对装置的循环水冷却器和塔顶一、二线换热器的工艺侧防腐具有重要的意义。实践表明，此种方式性价比最高，易腐蚀换热器的使用寿命可以延长到原使用寿命的2倍以上。
3.3选用合理的设备并进行科学的布局
设备的结构直接关系着流体的分配状况。如果设备结构不合理，流体就会不均匀，从而导致换热器泄露；如果设备结构合理，那么流体就不会产生涡流现象，或者出现流体死角，从而减轻了介质对装置的腐蚀程度。尤其对循环水冷却器来说，可以减少结垢和垢下腐蚀，能大大延长水冷却器的使用周期。
3.4加强一脱三注的管理
通过电脱盐、注水、注中和剂、注缓蚀剂的“一脱三注”的管理和操作，也可降低常减压装置的腐蚀，更能对换热器的防腐起到事半功倍的作用。
3.5选择合适的紧固件材质和等级
对于外漏或小浮头泄漏的高温换热器，应该选择等级较高的耐热钢作为紧固件材质。此外，小浮头必须在扣后盖前进行高温热紧，以防止小浮头密封泄漏的内漏；外部法兰紧固件的规范热紧可有效防止高温换热器的外漏。
3.6选择合适的密封垫片
法兰的密封既靠合适的紧固件，更靠合适的密封垫片，在换热器中，绝大部份换热器选择适中的金属包垫片就已满足使用，但个别温度较高或腐蚀较强的换热器则需选用金属缠绕垫片或波齿垫使用效果较好。
3.7减少塔顶负荷
减少塔顶负荷，可以降低换热器露点腐蚀和冲刷腐蚀泄露率。通过加大常、减压塔一中回流、二中回流的方式，降低塔顶温度，进而降低塔顶的回流量，回流量减少，塔顶负荷也随之减少，换热器的入口气速变缓，换热器的损害程度也大大降低。
结束语
为了减少换热器泄露，我们应该加强对泄露原因的探讨，在发现其原因的基础上，做出具有针对性的解决措施，以保证常减压装置换热器运行的安全、平稳、长周期，实现企业经济效益的最大化。
参考文献
[1]顾天杰.换热器泄露原因分析及对策[J].河北化工，2010（5）