脱蜡油外送冷却器换型可行性分析及泄漏整改方案

王鑫华（中国石油大连石化公司，辽宁大连 116032）

脱蜡油外送冷却器换型可行性分析及泄漏整改方案

王鑫华（中国石油大连石化公司，辽宁大连 116032）

当前生态文明成为我国社会转型的全新向度，环境保护成为了国家政府以及社会大众关注的焦点。大连石化公司紧跟形势，为了达到“蓝天、白云、碧水”要求，中国石油大连石化公司对电厂烟气进行脱硫脱硝整改，三联合车间四酮苯装置脱蜡油外送冷却器（规格型号、换热器相关参数如表1-1）该台换热器也与海水排放等环保指标息息相关。

脱蜡油外送冷却器；泄漏；选型；方案

当前生态文明成为我国社会转型的全新向度，环境保护成为了国家政府以及社会大众关注的焦点。当前中国正在经历重要的社会转型时期，不可避免的受到社会转型所带来的冲击和挑战。2015年1月1日起施行新《中华人民共和国环境保护法》体现了国家依法推进环境保护事业的坚定决心，我们也要转变观念以身作则确保环境质量。大连石化公司紧跟形势，为了达到“蓝天、白云、碧水”要求，公司对电厂烟气进行脱硫脱硝整改，三联合车间四酮苯装置脱蜡油外送冷却器该台换热器也与海水排放等环保指标息息相关。

脱蜡油外送冷却器是脱蜡油回收系统末端换热器，由海水对外送脱蜡油进行冷却。冷却用的海水经过隔油池后排至假定净水系统。换热器一旦发生内漏有可能会导致假定净水排放指标超标造成环保异常事件。

2016年C5-6/1内漏两次，由于在隔油池内发现及时、漏量极小，发现后立即甩停未对假定净水造成污染。然而每次维修该台换热器都会对脱蜡油外送温度影响大。若外送温度超标，为确保安全装置需进行操作变动，停止外送脱蜡油改为装置内循环，每一次的操作变动都会对装置安全运行带来极大的威胁。该管束现为浮头式换热器，维修较为复杂，密封面多，因此施工难度大、施工时间长。为了解决这些问题，从换热器换型和增上安全措施进行考虑。

1 U形管式换热器

1.1 U形管式换热器定义、特点

管束由一组弯曲半径不同的U形管组成。换热管两端固定在同一块管板上，弯曲端不固定，每根换热管都能自由伸缩而不受其他换热管和壳体的影响，不会因换热管与壳体间的壁温差而产生温差应力。设备结构简单，管束易于抽出清洗，由于只有一块管板，锻件少，所以造价比浮头式低，设计参数高时，优势愈显著。

此类换热器管内清洗不如直管方便，管内结垢时无法进行机械清洗。多管程管束中心区域流体存在短路，降低传热效率。管束内圈U形管无法更换，管子堵管后容易失效。由于只有一个管板，没有第二块管板的支撑作用，所以在相同条件下，比其余类型换热器的管板厚。U形管不可能单管程，当管程的体积流量很大时，这是个明显的缺点。对于大直径设备，U形弯管段支承也很困难，管束容易产生振动。

1.2 U形管式选型分析

U形管式换热器设备结构简单，与其他可抽出管束的换热器比较，密封连接面最少，只有一个密封面是解决泄漏问题的捷径。但是脱蜡油外送冷却器管程介质为海水，海水易结垢堵塞换热管且管内结垢时无法进行机械清洗。若调换管壳程介质，一是U形管外壁防腐无法保证，筒体进行进行大面积防腐，耗费腐蚀材料费用较大；二是现场改管复杂、风险较大。因此选型为U形管式换热器不合适。

2 固定管板式换热器

2.1 固定管板式换热器定义、特点

此类换热器结构简单、紧凑，壳程侧无密封连接；每根换热管都可以更换，管内可以清洗；在同样壳体直径内换热管最多；在有折流板的流动中，旁路漏流较小；管程可分为多程；两个管板由换热管、壳体互相支承；在各种管壳式换热器中，其造价最低，因此得到广泛应用。

2.2 固定管板式选型分析

固定管板式此类换热器结构简单、紧凑。但是海水易结垢，对管束造成海水腐蚀、垢下腐蚀。管束一旦泄漏，现场不具备筒体利旧条件需整台更换，造成费用会增加。因此需要选用管束耐海水腐蚀，不易结垢带有自清洁功能材质为钛管的固定管板式换热器。

3 浮头式换热器

3.1 固定管板式换热器定义、特点

该类换热器的一端管板与壳体以法兰夹持形式连接，称之为固定端，另一端管板不与壳体连接，可相对壳体滑动而称之为浮头端。由于浮头位于壳体之内，故称之为内浮头式管壳式换热器。

此类换热器的特点是管束可以抽出，便于壳程侧和管内的清洗；管束膨胀不受壳体约束；管程可分为多程；能在较高的温度和压力条件下工作。

3.2 浮头式选型分析

浮头式换热器设备结构较为复杂，密封连接面多，尤其是浮头盖需经历多次压力试验，而内外压试验时垫片密封的受力方向不同，浮头密封容易出现松动，造成密封面泄漏。为此浮头法兰紧固件可增设碟簧放松。现管束材质为09钢，现使用周期为3年，使用周期过短，更换管束频繁。建议管束材质升级为海军铜、钛。

4 结语

为了确保装置安全、环保各项指标顺利完成，建议脱蜡油外送冷却器改型方案有以下两种：

（1）使用管束材质为钛的固定管板式换热器。

（2）浮头盖螺栓增设碟簧，管束材质升级为钛或者海军铜。