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42氮肥与合成气第52卷第7期2024年7月

管壳式换热器典型失效分析及应对措施

马俊

（中国石化贵州能化公司，贵州贵阳550081）

摘要：实际运行过程中，变压吸附装置管壳式换热器发生泄漏、腐蚀等情况，分析其故障发生的具体原

因,提出材料选型、工艺指标监控、密封垫改进等改进措施，解决管壳式换热器出现的故障，并取得了良好的

效果。

关键词：管壳式换热器；失效分析；腐蚀；泄漏；涡流检测

中图分类号：TH432文献标志码：B文章编号：2096-3548(2024)07-0042-09

D0I:10.19910/j.cnki.ISSN2096-3548.2024.07.012

换热器运行正常，为整体装置安稳长满优，提供了

1概述

坚实的设备安全保障基础。

合成气分离装置以净化气、未变换净化气及

2管壳式换热器基本类型

乙二醇弛放氢气为原料,采用变压吸附（PSA）工

艺提纯氢气和一氧化碳，是中石化湖北化肥分公管壳式换热器主要由筒体、封头、管束、管板、

司20万a合成气制乙二醇工业示范项目主要折流板、接管、法兰及膨胀节等组成。按结构特

生产装置之一。为满足工艺条件，产出合格工艺点，管壳式换热器分为固定管板式换热器、浮头式

气体输送下游，同时适应过程中存在高温高压有换热器、U型管式换热器、双重管式换热器、填料

毒有害介质，该装置广泛使用结构坚固、可靠性函式换热器和双管板换热器等。前3种换热器因

高、适应性强的管壳式换热器，提高装置安全其在制造、安装、造价、清洗等方面的优势特点，综

性能。合性价比高，广泛应用于化工行业。间壁式换热

系统运行后，受PU型催化剂粉化、工艺环境器共计28台，用于显热交换能量，其中管壳式换

变化等因素影响，先后导致该装置出现管壳式换热器24台、板式换热器4台。PSA装置工艺介质

热器腐蚀失效、循环水泄漏工艺气、垫片密封失效组分为H2、CO、CO2、N2、Ar、CH4、CH,OH、二甲

等事故。通过分析管壳式换热器典型的故障，采醚、饱和蒸汽、循环水、氯化铜等[34]。发生典型

取针对性改进措施，解决了管壳式换热器腐蚀、泄故障的管壳式换热器，共计固定管板、U型管式、

浮头式3种类型，详细参数见表1。

漏问题[1-2]。自2018年7月至今，该装置管壳式

表1PSA装置发生故障的管壳式换热器数据一览表

操作条件设计条件

换热面简体/管板

位号名称类别主要介质进口温度/出口进口压力/出口温度/压力/积/m²材质

温度/℃压力/MPa℃MPa

E105再生气加热器固定管板N2(管程)901.801902.9782.9Q345R/20#

（立式）蒸汽(壳程)2802.803804.40

PSA-3真空泵CO(壳程)