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在化工生產中，由于工藝的需要，在流程中往往存在著各種不同的換熱過 程，換熱器就是用來進行此項熱傳遞過程的設備，它可以使熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，以滿足工藝的需要。換熱器的穩定運行在工藝生產中起著相當重要的作用，一旦泄漏會嚴重影響工藝，造成兩種流體混合，導致不安全因素的產生。
某公司甲醇裝置中有一換熱 器為該裝置關鍵設備，該換熱器 在投用一年后發生泄漏。
1.設備技術參數 設備技術參數及操作數據見表1 筒體材質為16MnR（熱軋狀 態），規格為φ1500mm×14mm,總 高8152mm。管板材質為16Mn。厚度88mm，鍛件。換熱管材質為10# 鋼，規格φ25mm×2.5mm，退火狀 態。折流板５件，厚度16mm，材質 Ｑ235－Ａ．換熱面積：669ｍ２。
2.泄漏情況 該換熱器于2004年投入運行， 2006年7月系統停車時發現泄露。 打壓試漏時發現有34根換熱管泄露。其中有10根比較嚴重。由于當 時生產任務較緊，該換熱器堵漏 完畢后，投入運行，沒有做深入的 分析。 堵漏完畢后的換熱器投入 行3個月后又發現泄露，再次拆開檢查維修。在這次檢查時，發現有的換熱
管在距上管板90毫米處有斷開，隨即技術人員仔細檢查。用焊條在換熱器上管板上探測換熱管內壁，發現大部分換熱管在距管板90毫米處用焊條滑動時內壁不光滑。于是技術人員決定將換熱管抽出一根檢查。換熱管抽出后，將懷疑有缺陷的部位刨開，發現該處有一不規則的環狀凹坑，換熱管內表面其他部位良好，這
說明其他換熱管也存在環狀凹坑。通過查看設備制造圖紙，換熱器管板厚度為80毫米，凹坑距管板大約10毫米。
3.原因分析 該換熱器是一塔設備下部即塔釜換熱器，目的是加熱并蒸發塔釜液體，使塔內獲得介質蒸汽，介質蒸汽上升與塔頂部流下的液體接觸混合，實現塔內的物理化學反應，該設備還有一個名字叫塔釜再沸器，實現塔釜液體再次沸騰的加熱器。該換熱器管程介質為甲醇，殼程介質為蒸汽，180度的蒸汽加熱甲醇，
使得甲醇沸騰。換熱器工作流程見圖2。 從常規腐蝕機理分析，塔體采用材料為16MnR，換熱器管程管箱封頭材料也為16MnR，換熱管為10#鋼。在塔內和換熱器的管箱封 頭都沒有發現腐蝕現象，在換熱管內，只是靠近上管板的地方發現腐蝕，說明換熱管的腐蝕在原 始選材有沒有考慮到或以前沒有發生的腐蝕。 由于
腐蝕部位靠近上管板，其他部位沒有腐蝕，且大部分的換熱管都出現在該部位腐蝕的現象，這說明腐蝕與材質沒有關系，肯定是在工藝設計或操作方面有欠缺，導致換熱管局部腐蝕。 換熱器管程的液位約有換熱管長度的三分之一到三分之二，殼程充滿蒸汽，其底部有冷凝液排出管線連接疏水器，保證殼程加熱效果。
當換熱管內的甲醇介質被殼程蒸汽加熱沸騰后，變成甲醇蒸汽上升，由于殼程蒸汽溫度高于換熱管內甲醇蒸汽溫度，甲醇溫度在換熱管內上升時，一直被加熱，溫度上升。當甲醇蒸汽進入管板內換熱管時，由于周圍沒有了蒸汽，甲醇蒸汽在經過這段距離時，或甲醇蒸汽進入上管箱后，沒有了加熱源，甲醇蒸汽中的部分
蒸汽變成液滴，附著在管 板內換熱管管壁上，或上管箱內的液滴落到上管板上，然后順著換熱管向下流。當液滴順著管板內的換熱管向下流出管板時隨即 被高溫蒸汽加熱，又變成甲醇蒸汽上升，如此的反復過程，使得上管板下部換熱管內表面承受介質相變，在特定的溫度環境下腐蝕，從而出現環狀凹坑。介質蒸汽及
好的液滴流動方向。
4.整改方法和采取措施 從上面分析的腐蝕機理，來尋找防止換熱管腐蝕的方法。首先在防止液滴下流的方式有兩種: 一可以增加蒸汽的溫度，來提高換熱管內的介質蒸汽的溫度，使 介質蒸汽在離開換熱管后，來不及凝結就進入塔體，進入塔體和 即使有液滴冷凝，只會落到塔釜 液面，不會造成負面影響；二可以降低塔
頂壓力，使得換熱管內介質蒸汽的流速增加，即使有液滴冷凝，在流速較高的情況下也被帶入塔內。 以上兩種方式是要改變工藝 操作條件，工藝操作條件改變后會影響其他設備的操作，這種方式在生產中是不會采取的。要想在不改變工藝操作條件的情況下，防止腐蝕，只有增加換熱管的材 料等級，將10#鋼的換熱管
改成不銹鋼，這樣冷凝的液滴在換熱管 內反復蒸發不會造成換熱管的坑 狀腐蝕，從而保證換熱器的運行，穩定了生產。
5.結語 通過對換熱器進行改造，將換熱管上部長約1米更換為不銹鋼材質，既避免了腐蝕，又節省了制造成本。經過近兩年的運行，換熱器運行良好，沒有發生泄漏，從而證明當初的分析是正確的。