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摘要：乌石化炼油厂200万吨/年柴油加氢装置反应产物与原料油换热器投用四年后出现泄漏，通过检验数据，简单分析该管束的泄露原因，并提出处理措施。
关键词：换热管束;腐蚀;泄露
一、设备概况
1.1设备简介
乌鲁木齐石化公司炼油厂200万柴油加氢装置由中国石化工程设计建设公司设计，初设设计能力200万吨/年，位于乌石化炼油厂建南，装置占地面积约为14820平方米，E-102/ABC是三台反应产物于原料油换热器，由SEI设计，兰石重装负责制作，于2011年11月首次投用。运行工况良好，2013年装置大检修未进行开盖检修。设备型号：DFU1500-623-6/25-2I 设计压力MPa：壳/管：9.6/9.3 设计温度：壳/管：385/430，进/出口操作温度：壳/管：328/386）材质：壳体：12Cr2Mo1R（H）+堆焊，管束321不锈钢
1.3 生产异常
2015年7月起200万吨/年柴油加氢装置产品分析，其中检验分析中石脑油的溴值和氮含量，柴油硫含量多次超标，分析异常。对此，车间通过提高反应系统压力，反应进料温度等手段进行调节，产品分析并未好转达标，车间初次怀疑加氢催化剂寿命已到末期，为保证产品质量，厂部要求于2015年11月紧急停工进行催化剂撇头。在更换反应器一床层催化剂后，投用生产，产品柴油硫含量有所好转，但是石脑油中溴值与氮含量并没有有所好转，车间怀疑E-102/ABC三台换热器中管束有泄露，车间联系兰石重装公司计划于2016年大检修对此换热器进行查漏检修。
二、设备打开数据收集
2.1 检修情况
2016年停工过程中，对E-102/ABC进行碱洗后，进行盲板隔离，通过管程给氮气，壳程装压力表的试压方法得出E-102/C存在泄漏，2016年6月27日施工单位兰石重装打开E-102/C头盖后抽芯过程中发现，E-102C有两根管束断裂，拆检发现E102C管束及壳体内较臟，有明显污垢和盐类物质，但量不大，其它2台相对较干净。E102C有2根管在管板处断裂。其它管束未见明显缺陷。E102A管束壳程隔板从密封槽中脱开，BC基本正常。3台管束壳程隔板上密封板不同程度歪斜、损坏。拆检过程中BC壳程内有一定的氨味。3台管束管板垫片安装部位未见泄漏现象，对垢样进行化验分析。
通过对E-102管束垢样的分析结果，垢样中氯含量较高，说明原料中的氯含量较高。但结合装置原料油防腐设防值查检验分析，近三年未出现原料氯含量超标的情况。
三、泄漏分析
3.1 管束制造缺陷
E102/C现发现2根管束在管板处齐根断裂，断裂的两根管束都在下方，断口相对比较整齐，分析为脆性断裂。断裂管束一根在5：30方向（自弯管方向看向管板方向），另一根在7：30方向，不完全对称，对其它2个管束相同部位及其周边管束检查未见异常。初步分析为换热器在组装过程中，由于安装操作原因对下端管束有一定的冲击导致缺陷。
由于管束断裂的下部正好是换热器壳程入口，属于反应高压介质进入换热器后正好对着管束下部，且管束没有设计防冲刷挡板，上面提到装配或者制造时的管束存在缺陷，在高压高温介质流入后，随着时间周期变化以及开停工次数受力变化，发生冲击导致断裂。
3.2 管束腐蚀分析
E-102表面垢样分析，其中氯离子占比最大为95.5%，其中E-102/C管程出口温度在220°C左右，E-102/C壳程入口温度为120°C左右，分析管束表面为铵盐。氯离子腐蚀的形态为全面的或局部的腐蚀，经常为点蚀、孔蚀，一般发生在氯化铵或铵盐沉积下面，且常在没有游离水时出现，从现场其它管束形貌和涡流检测等情况来看，未发现明显的点蚀、坑蚀。
氯离子的腐蚀还有应力腐蚀开裂，条件为较高氯离子浓度、拉应力，应力除了生产过程中载荷应力外，更多的是制造过程中出现的残余应力，在此换热温度下本应不会出现铵盐结晶，初步分析是在管子断裂的基础上，管程低温侧介质在E102/C处泄漏，降低了E102/C管程出口温度，使其在此处就出现氯氨盐结晶。（明显氨盐和氨味），当然也不排除反应产物后换热器有部分游离水与氯离子结合，在较大应力结合下发生开裂。
四、防范措施
4.1保证检修质量
4.2、通过工艺调整尽量提高壳程入口温度，同时提高E102/C管程出口温度，避免氯氨盐在换热器出现析出，防止游离水与氯离子结合产生对奥氏体不锈钢的腐蚀。
4.3、开工时开原料泵后缓慢开进料控制阀，避免液相（原料油）和气相（氢气）在混氢点混合后出现局部的液击、液锤等效应。
五、结语
柴油加氢装置的反应系统设备作为生产环节重中之重，出现故障会花费大量人力物力去进行检修，当然在每次检修都会从中进行分析上周期装置运行出现的问题，并在下周期生产过程中在工艺操作中优化，对设备长周期运行做到保障，
当然设备的基建过程中的验收十分重要，这种装配中出现的异常又不容易被轻易察觉，外加上生产过程中氯化物的腐蚀，更应该让我们警醒作为装置的技术管理人员应从宏观及微观角度去考虑如何保证，首先在反应温度，进料分析，防腐预警多方面去考虑，实时做出正确调整，防止设备产生异常失效。
参考文献：
[1] 史开洪，加氢精制装置技术问答[J]，中国石化出版社.2007
[2] 钱世刚，奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）管材在含有氯离子介质中腐蚀的原因分析[J]，贵州化工，2012
（作者单位：乌鲁木齐石化公司炼油厂加氢车间）
关键词：换热管束;腐蚀;泄露
一、设备概况
1.1设备简介
乌鲁木齐石化公司炼油厂200万柴油加氢装置由中国石化工程设计建设公司设计，初设设计能力200万吨/年，位于乌石化炼油厂建南，装置占地面积约为14820平方米，E-102/ABC是三台反应产物于原料油换热器，由SEI设计，兰石重装负责制作，于2011年11月首次投用。运行工况良好，2013年装置大检修未进行开盖检修。设备型号：DFU1500-623-6/25-2I 设计压力MPa：壳/管：9.6/9.3 设计温度：壳/管：385/430，进/出口操作温度：壳/管：328/386）材质：壳体：12Cr2Mo1R（H）+堆焊，管束321不锈钢
1.3 生产异常
2015年7月起200万吨/年柴油加氢装置产品分析，其中检验分析中石脑油的溴值和氮含量，柴油硫含量多次超标，分析异常。对此，车间通过提高反应系统压力，反应进料温度等手段进行调节，产品分析并未好转达标，车间初次怀疑加氢催化剂寿命已到末期，为保证产品质量，厂部要求于2015年11月紧急停工进行催化剂撇头。在更换反应器一床层催化剂后，投用生产，产品柴油硫含量有所好转，但是石脑油中溴值与氮含量并没有有所好转，车间怀疑E-102/ABC三台换热器中管束有泄露，车间联系兰石重装公司计划于2016年大检修对此换热器进行查漏检修。
二、设备打开数据收集
2.1 检修情况
2016年停工过程中，对E-102/ABC进行碱洗后，进行盲板隔离，通过管程给氮气，壳程装压力表的试压方法得出E-102/C存在泄漏，2016年6月27日施工单位兰石重装打开E-102/C头盖后抽芯过程中发现，E-102C有两根管束断裂，拆检发现E102C管束及壳体内较臟，有明显污垢和盐类物质，但量不大，其它2台相对较干净。E102C有2根管在管板处断裂。其它管束未见明显缺陷。E102A管束壳程隔板从密封槽中脱开，BC基本正常。3台管束壳程隔板上密封板不同程度歪斜、损坏。拆检过程中BC壳程内有一定的氨味。3台管束管板垫片安装部位未见泄漏现象，对垢样进行化验分析。
通过对E-102管束垢样的分析结果，垢样中氯含量较高，说明原料中的氯含量较高。但结合装置原料油防腐设防值查检验分析，近三年未出现原料氯含量超标的情况。
三、泄漏分析
3.1 管束制造缺陷
E102/C现发现2根管束在管板处齐根断裂，断裂的两根管束都在下方，断口相对比较整齐，分析为脆性断裂。断裂管束一根在5：30方向（自弯管方向看向管板方向），另一根在7：30方向，不完全对称，对其它2个管束相同部位及其周边管束检查未见异常。初步分析为换热器在组装过程中，由于安装操作原因对下端管束有一定的冲击导致缺陷。
由于管束断裂的下部正好是换热器壳程入口，属于反应高压介质进入换热器后正好对着管束下部，且管束没有设计防冲刷挡板，上面提到装配或者制造时的管束存在缺陷，在高压高温介质流入后，随着时间周期变化以及开停工次数受力变化，发生冲击导致断裂。
3.2 管束腐蚀分析
E-102表面垢样分析，其中氯离子占比最大为95.5%，其中E-102/C管程出口温度在220°C左右，E-102/C壳程入口温度为120°C左右，分析管束表面为铵盐。氯离子腐蚀的形态为全面的或局部的腐蚀，经常为点蚀、孔蚀，一般发生在氯化铵或铵盐沉积下面，且常在没有游离水时出现，从现场其它管束形貌和涡流检测等情况来看，未发现明显的点蚀、坑蚀。
氯离子的腐蚀还有应力腐蚀开裂，条件为较高氯离子浓度、拉应力，应力除了生产过程中载荷应力外，更多的是制造过程中出现的残余应力，在此换热温度下本应不会出现铵盐结晶，初步分析是在管子断裂的基础上，管程低温侧介质在E102/C处泄漏，降低了E102/C管程出口温度，使其在此处就出现氯氨盐结晶。（明显氨盐和氨味），当然也不排除反应产物后换热器有部分游离水与氯离子结合，在较大应力结合下发生开裂。
四、防范措施
4.1保证检修质量
4.2、通过工艺调整尽量提高壳程入口温度，同时提高E102/C管程出口温度，避免氯氨盐在换热器出现析出，防止游离水与氯离子结合产生对奥氏体不锈钢的腐蚀。
4.3、开工时开原料泵后缓慢开进料控制阀，避免液相（原料油）和气相（氢气）在混氢点混合后出现局部的液击、液锤等效应。
五、结语
柴油加氢装置的反应系统设备作为生产环节重中之重，出现故障会花费大量人力物力去进行检修，当然在每次检修都会从中进行分析上周期装置运行出现的问题，并在下周期生产过程中在工艺操作中优化，对设备长周期运行做到保障，
当然设备的基建过程中的验收十分重要，这种装配中出现的异常又不容易被轻易察觉，外加上生产过程中氯化物的腐蚀，更应该让我们警醒作为装置的技术管理人员应从宏观及微观角度去考虑如何保证，首先在反应温度，进料分析，防腐预警多方面去考虑，实时做出正确调整，防止设备产生异常失效。
参考文献：
[1] 史开洪，加氢精制装置技术问答[J]，中国石化出版社.2007
[2] 钱世刚，奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）管材在含有氯离子介质中腐蚀的原因分析[J]，贵州化工，2012
（作者单位：乌鲁木齐石化公司炼油厂加氢车间）