空分凝汽器泄漏原因分析

梁晓玲

浙江石油化工有限公司，浙江省舟山市  316000

摘要：空分装置开工运行出现多次因凝汽器管束漏海水，导致电导率超标，紧急停车检修。为此组织研究凝汽器泄漏分析，制定凝汽器泄漏处理办法，降低或避免凝汽器泄漏对空分装置生产影响。

关键词：凝汽器泄露 凝液超标

1. 概述

某石化公司自2019年8月开工运行以来空分装置出现多次因凝汽器管束漏海水，导致电导率超标，紧急停车检修。凝汽器漏海水问题严重影响空分装置长期稳定运行。

2019年11月17日 #1凝汽器热井液位上升，热井冷凝液取样分析，确认凝汽器存在泄漏，凝汽器开人孔查漏，堵管1根。2020年8月26日 #1凝汽器电导率超标，凝汽器单侧运行，开人孔堵漏，累计堵管10根。2021年2月5日 #2凝汽器电导率超标，机组停机查漏，堵管4根。2021年3月11日 #4凝汽器电导率超标，机组停机查漏，堵管2根。2021年7月16日 #3凝汽器电导率超标，凝汽器单侧隔离查漏，堵管1根。2021年12月31日 #4凝汽器电导率超标，凝汽器单侧隔离查漏，堵管1根。

2. 原因分析

(1)四套凝汽器管束拔管情况及分析

2021年7月11日4#凝汽器拔管1根，管束表面明显冲刷腐蚀痕迹，对凝汽器内部检查，发现凝汽器疏水膨胀箱上侧挡板掉落。另外，凝汽器内侧膨胀节护板大面积脱落。

泄漏原因分析：疏水膨胀箱气侧挡板掉落，导致蒸汽直接喷射到管束表面，引起管束表面冲刷腐蚀而泄漏。

结论：凝汽器管束泄漏为设备制造质量问题。

1)凝汽器疏水膨胀箱挡板掉落

2)凝汽器管束冲刷腐蚀

3)凝汽器内侧膨胀节护板掉落

2021年11月5日3#凝汽器拔管1根，管壁发现直径约1mm小孔缺陷。另外，凝汽器内侧膨胀节护板大面积脱落。

泄漏原因分析：小孔缺陷位置在靠近北侧管板约60mm处，确认缺陷与制造胀管施工无关。管壁外表面无光滑无缺陷，管壁内侧有明显剥落状缺陷，在缺陷最薄处管束发生泄漏。该管为直缝焊接管，缺陷位置不在焊缝处，分析管壁缺陷原因为管束母材夹层缺陷引起。

结论：凝汽器管束泄漏为设备制造质量问题。

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（2）胀管施工对管束损坏的影响

#1凝汽器2019年11月17查漏1处，泄漏位置在钛管胀接处，位置如图。

#4凝汽器20212年7月21日查漏，发现1处钛管胀接位置存在明显缺陷，如下图。

（3）凝汽器运行工况与设计工况对比研究：

介质压力、温度与设计条件对比

名称	单位	设计	实际	备注
水室压力	Mpa	1	0.23
水室温度	℃	65	12	上水温度
管程压力	Mpa	1	0.23
管程温度	℃	65	17	回水温度
壳程压力/真空	Bar（A)	0.7/全真空	-0.86
壳层温度	℃	120	50

实际运行工况低于设计工况，排除工艺原因。

（4）冷凝液冲刷对管束损坏的影响

凝汽器真空侧介质流向为从上至下，易冲刷位置为靠上侧迎气侧管束。结合#1、#2、#3、#4凝汽器管束泄漏情况，泄漏位置无规律性，也不在易发生冷凝液冲刷的位置，所以冷凝液冲刷对管束损坏影响不大。

3. 结论：

综上，4套空分装置共计发生凝汽器泄漏6次，凝汽器泄漏与现场设备操作、运行及介质腐蚀无关，泄漏问题为设备制造质量问题引起，具体如下：

管束本身存在质量问题，拔管后多次发现管束本体缺陷，缺陷原因为管束母材夹层和裂纹引起。

凝汽器疏水膨胀箱气侧挡板焊接质量差脱落，导致蒸汽冲刷管束腐蚀泄漏，另外，内部检查发现凝汽器膨胀节挡板大量脱落，凝汽器整体制造质量差。

4. 建议

1) 凝汽器泄漏为设备质量问题，管束缺陷排查经多方沟通，目前暂无在线检测有效办法，管束更换性价比低。目前凝汽器泄漏堵漏检修时间已大幅缩短，建议保持观察运行。

2)为缩短后期凝汽器检修堵漏检修时间，一期空分4套凝汽器水室人孔改造已完毕。

3)工艺已实现单侧70%负荷运行，总结操作经验，组织全员学习。尽量降低凝汽器泄漏对生产造成的影响。

4) 关于凝汽器设备制造质量问题，空分部已发函杭氧及投资部，要求设备厂家落实后期设备缺陷处理检修方案，并建议投资部对供应商追责。