换热器E-1104泄漏故障分析

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摘要：换热器E-1104发生内浮头泄漏的是由于装置在降低装置负荷的过程中，流量调节过快，造成换热器降温速度过快，超出了工艺设备升降温速度的规定（即升降温速度每小时≯50℃），温度的瞬间变化导致法兰密封面压紧力发生变化，导致换热器内浮头发生泄漏。

关键词：升温；泄漏；疲劳

前言：换热器E-1104于2006年10月投产使用，是将新鲜加氢反应进料烯烃泵P-1101A/B与循环精制碳四P-1102A/B输送的物料一起混合进入E-1104壳程，与E-1104管程二级加氢反应器产物进行换热。

1工艺流程简介：(具体见图-1)

图-1

2换热器作用简介：

换热器E-1104于2006年10月投产使用，是将新鲜加氢反应进料烯烃泵P-1101A/B与循环精制碳四P-1102A/B输送的物料一起混合进入E-1104壳程，与E-1104管程二级加氢反应器产物进行换热。

2013年7月装置扩能改造后，反应进料烯烃泵P-1101A/B/C与循环精制碳四P-1102A/B输送的物料一起混合进入E-1104壳程，与E-1104管程二级加氢反应器产物进行换热。

E-1104是浮头式换热器，其型号是：BES600-6.4-110-6/19-2I。具体见表-1.

3故障经过

一级加氢反应器R-1101出口烯烃含量S-1108分析是1.04%（体积分数），二级加氢反应器R-1102出口烯烃含量S-1109分析是0.14%（体积分数）,然而高温分液罐SP-1101烯烃含量S-1110采样点分析是2.96%（体积分数），﹙正常＜1.3%﹚3:00通过化验室复样S-1110采样点分析是3.12%（体积分数）。初步判断是换热器E-1104发生内漏，即壳程加氢反应进料烯烃窜入管程、造成高温分液罐SP-1101烯烃含量S-1110采样点分析超标。车间组织人力进行抢修，并对换热器进行管程打压试漏，当压力升至4.3MPa时，发现换热器内浮头头盖发生泄漏，紧固内浮头头盖，再次对该换热器进行打压试漏（压力4.3MPa）；保压30分钟无泄漏，换热器壳程进行打压试漏（压力4.2MPa）；保压30分钟无泄漏。SP-1101烯烃含量S-1110采样点分析合格。目前设备运行状况良好，出力正常，完全满足实际生产需要。

4故障原因分析

对上面DCS历史画面及曲线进行归纳汇总下，具体见表-2.

降温时间：11:45-10:38=1小时7分

降温速度：201.6-144.8=56.8℃

每小时降温速度:56.8×60&pide;67=50.9℃降温速度每分钟50.9&pide;60=0.85℃

可以看出换热器升降温度的速度过快，达到50.9℃/h；0.85℃/min。

4.1直接原因

此次换热器E-1104发生内浮头泄漏的是由于装置在降低装置负荷的过程中，流量调节过快，造成换热器降温速度过快，超出了工艺设备升降温速度的规定（即升降温速度每小时≯50℃），温度的瞬间变化导致法兰密封面压紧力发生变化，导致换热器内浮头发生泄漏。

4.2间接原因

①车间的管理不到位，换热器E-1104已经发生过后头盖外漏情况，但是没有引起我们的警惕，车间虽然制定了工艺设备升降温规定（即升降温速度每小时≯50℃），但是没有做到严格的监督，特别是在近期原料烯烃成分波动较大期间，没有很好的根据DCS操作曲线关注换热器的运行状况。

②操作人员预判性不强、装置在调整负荷的过程中，没有能够根据工艺参数的变化提前动手进行调整，应变不及时，造成操作调整幅度过大。

③装置原料烯烃含量的波动，造成操作温度周期性的变化、操作工况反复为升温、降温过程、热应力反复发生变化，致使法兰螺栓松动，使设备产生热疲劳，密封失效，发生泄漏。

5故障经验教训

(1)严格执行工艺设备升降温速度的管理规定，在装置调整负荷、及开停工过程中严格按照每小时≯50℃；每分钟≯0.8℃，车间下达生产指示，违反操作规定，车间将按照绩效考核严格考核。

(2)车间加强工艺设备的日常管理，特别是工艺设备DCS运行参数的关注，对于设备的运行状况做到心中有数。

(3)做好操作人员的培训工作，提高操作人员提前预判的能力，提前动手调整操作，避免过大调整幅度。

(4)建议将浮头式换热器更换为“U型”管换热器，避免内浮头发生泄漏。

参考文献

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[2]腈纶工艺循环水换热器泄漏判断与处理对策[J].张喜斌.化工管理.2013(04)

[3]冷却水换热器结垢原因分析与对策[J].张汉杰.山东化工.2012(02)