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    煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷管束防腐技術探索
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    煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷管束防腐技術探索

    2019-09-11      閱讀:
    煤直接液化催化劑廢水蒸發器蒸發出來的蒸汽含有少量的硫酸鹽等雜質,通過絲網除沫器進行了過濾,由于絲網除沫器的局限性不能 完全將蒸汽中硫酸鹽過濾掉,致使含有少量硫酸鹽的蒸汽通過絲網除沫器進入空冷器管束內,造成空冷管束的內壁及換熱管與上管板焊縫處嚴 重腐蝕,在介質來源無法改變的前提下,將對空冷器管束本身進行改造。該文對蒸發器空冷管束的材質、改型做了簡要闡述,并對蒸發器空 冷管束管板及內壁做防腐的技術進行了探索研究。

    煤直接液化催化劑廢水蒸發器蒸發出 來的蒸汽經過絲網除沫器進入空冷器內進 行冷凝,由于絲網除沫器的特殊性,不能完 全避免蒸發器蒸發出來的蒸汽產生霧沫夾 帶現象,導致產品蒸汽含有少量硫酸鹽等 雜質進入空冷管束內,對空冷管束管板與換 熱管的焊縫及換熱管上部造成腐蝕?绽 管束如進行材質費用非常昂貴,價格是 目前使用空冷器的8倍左右,橢圓管空冷管 束目前了解只能做碳鋼材質無法做成不銹 鋼材質的空冷管束,做圓管的空冷管束換熱 面積需重新核算、尺寸需要更改且進入冬 季后圓管的空冷管束易發生凍害,無法正 常使用,所以對蒸發器空冷管束在內壁做防 腐上進行了探索研究。

    1 煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷 管束在存在問題及概況
    1.1 煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷管 束概況
    1.1.1 工作參數及材質
    工 作 壓 力 : 6 4 ~ 8 6 k ; 工 作 溫 度:93℃~103℃,主蒸汽管線材質:316L;主 空冷入口管線及主空冷管束材質:碳鋼。工 藝介質分析指標。(見表1)
    1.2 煤直接液化蒸發器空冷管束在使用中 存在的問題
    煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷器 為斜頂式空冷器每列空冷有24片管束共計 兩列,每4片空冷管束對應1臺風機,空冷管束換熱管為雙層橢圓管。從2010年投用后 空冷器管束頻繁發生泄漏,停工后檢查發 現蒸發器空冷管束焊縫及內壁腐蝕嚴重, 在空冷管束上管板焊縫及換熱管內壁上有 少量硫酸鹽積存,上管板與換熱管焊縫有 明顯腐蝕且換熱管管壁明顯減薄,蒸發器 空冷管束每次發生泄漏的部位主要發生在 上管板與換熱管的焊縫處與靠近焊縫的換 熱管處,蒸發器產生的蒸汽無法被空冷器完全冷凝,蒸發器空冷負壓無法正常維持, 使整個蒸發系統處理負荷下降。
    經過兩次檢修發現蒸發器內絲網除沫 器上板結硫酸鹽較多,分析空冷器上管板上 少量積鹽是由產品蒸汽通過絲網除沫器霧 沫夾帶產生,由于這種煤直接液化蒸發器 特殊工藝,蒸發器蒸發出來的產品蒸汽只經 過絲網除沫器直接進入空冷管束,如有操 作不當、工況波動或絲網除沫器效果不好 等原因,會使絲網除沫器產生硫酸鹽板結加 劇絲網a除沫器霧沫夾帶的發生,造成蒸發 器空冷管束的腐蝕。
    蒸發器空冷管束腐蝕嚴重無法滿足蒸 發裝置長周期穩定運行,根據上述情況準備 對蒸發器空冷管束進行材質或更改形 式,但經過調研發現對蒸發器空冷管束材 質的價格是目前空冷管束的8倍左右, 而且不銹鋼橢圓管空冷無法制作,其中鍍 鋅翅片施工難度較大。如將橢圓管空冷改 為普通不銹鋼圓管空冷需要重新核算換熱 面積,且在冬季運行中圓管空冷管束防凍難 度大,無法滿足裝置正常運行。經與多家 換熱器防腐單位溝通并針對現有蒸發器空 冷管束使用介質、溫度、壓力及非正常工況 下的了解,并特別對空冷管束導熱系數做了 要求,各防腐單位均有做好蒸發器空冷管束 的想法。
    煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷管束防腐技術探索

    煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷管束防腐技術探索
    煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷管束防腐技術探索

    2 煤直接液化蒸發器空冷管束防腐的 選用
    從運行成本及投資角度考慮,將在蒸發 器空冷管束內表面做防腐層,經過與多家防 腐公司溝通決定在將各公司做好的防腐掛 片放置在空冷管束內進行試驗。各個單位 根據蒸發器空冷工況制作的掛片在運行一 個周期后發現SHY-99防腐涂料的使用效 果較好,根據價格等綜合因素考慮決定將 新購置的兩片管束進行防腐。
    2.1 SHY99防腐涂料特點介紹 
    SHY-99涂料是我單位與山東華儀科
    技開發有限公司針對蒸發器空冷管束的介 質、壓力、溫度等工況選用的一種涂料由 改性耐熱、防蝕高分子合成樹脂和耐熱、 耐蝕性、填料及特種添加劑,經特殊生產 工藝加工研制開發的單組份新型冷換設備 防腐涂料。該涂料除具有前兩代涂料耐酸、耐堿、耐油、耐溶劑和鹽、水溶 液等介質腐蝕的特性外,還具有以下特點: (1)耐溫性高,長期使用溫度在240℃以下, 能滿足煉油企業中低溫部位使用。(2)能耐 240℃,10 kg蒸汽吹掃。能滿足煉油廠開停 工蒸汽掃線要求。(3)可根據介質的不同,進 行微調,以滿足煉廠不同介質要求。(4) 硬度高,可耐一定強度的沖擊涂層不脫落。 (5)該涂料的物理指標及化學指標(見表2)。 漆膜耐化學介質性能指標(見表3)。
    2.2 適用范圍及年限 
    適用于石油煉制、石油化工、化纖、化
    肥、氯堿、發電、冶金、食品、制藥等行業生 產所需的冷凝器、油冷器、換熱器、空冷器、 貯冷器、凝汽器及壓力容器的腐蝕防護。
    涂料使用溫度、工作溫度≤240℃。 2.3 SHY99防腐涂料的施工要求
    進件驗收及預處理;管束應已打壓試 漏,無可見漏焊等;管束應無可見磨傷、硌 傷、列管彎曲、擠靠等機械,發現上述 情況及時通知設備制造商進行處理;管束 應無影響正常施工的結構問題、材質問題。
    2.3.1 表面化學清洗 
    (1)堿洗除油:將堿液通過泵泵入
    需清洗除油的設備后進行清洗,清洗完畢 后中和并水洗,然后進行檢驗;設備工作表 面應水膜完整并達到浸潤狀態。
    (2)酸洗除銹:將堿液通過泵泵 入需清洗除繡的設備后進行化學處理,處 理完露出金屬本色,除銹酸洗應達到JB/ T6978中附錄B“鋼鐵件酸洗后的表面狀 態”的要求。
    (3)鈍化:將設備吊入鈍化液槽中進行 鈍化處理,時間為30 min。
    (4)干燥:進加熱爐進行烘干處理,一 般干燥后24 h內涂刷一道底漆。
    2.3.2 管束涂裝施工 
    (1)調漆:按施工技術要求將分裝的
    SHY-99防腐涂料和稀釋劑按比例混 合攪勻,施工時采用40~100目篩網漸次過 濾。(2)將調好的漆通過泵泵入設備內, 保證設備灌滿停留5 min放出涂料并控干。 (3)涂裝表面必須干燥。每道漆涂敷后應在 空氣中表干,判斷漆膜實干的方法為以手 指用力按壓漆膜不出現指紋為準。(4)漆膜 表干后,方可送入固化爐中按照步驟8的規定進行高溫固化。固化合格后進行下一道 漆的涂裝。(5)升溫速度控制在每小時小于 30℃,一層到此外層漸次升溫,后一道 漆200±5℃恒溫2 h。(6)涂二遍漆:重復 驟1和步驟2。(7)SHY-99涂料共涂裝4遍, 干膜總厚度不小于120 µm。(8)質量檢測: 涂層均勻,總厚度不小于120 um;外觀光 潔平整,顏色正常,表面無油、無銹,不露金 屬本色。無流掛、滴墜。

    3 煤直接液化蒸發器空冷管束使用現 狀
    2012年將新購置的兩臺蒸發器空冷管 束管內壁及上、下管板做了SHY-99涂料, 安裝后在使用過程中未發現冷卻效果與其 它空冷管束有明顯差別,使用效果良好。在 2013年裝置大檢修中對蒸發器空冷管束進 行專項檢查,發現做過SHY-99涂料的空 冷管束換熱管內表面及管板上防腐層完好 未發現明顯腐蝕,但未做過防腐層的空冷 管束換熱管內表面及管板均有不同程度的 腐蝕。

    4 結語 
    煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷管
    束腐蝕經過多年的研究探索,根據蒸發器 空冷管束做完防腐使用2~3年的試驗效 果,且SHY-99涂料在該工況下使用未發生 鼓包、起皺、脫落等現象分析,SHY-99涂 料在煤直接液化催化劑廢水蒸發器空冷的 工況下可以繼續使用數年,要想使蒸發器空 冷管束較長周期穩定運行還需要在蒸發器 工藝操作的化,SHY-99涂料的調制、施 工工藝等方面進行進一步探索研究。

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